Будущее лечения рака: первые самосборные наночастицы для целевой термо-химиотерапии

Шум вокруг потенциала целевых наночастиц, которым можно управлять дистанционно в рамках лечения рака, обострился за последние несколько лет.

Если быть более точным, значительное внимание уделялось околоинфракрасному свету как идеальному методу стимуляции наночастиц за пределами организма. Околоинфракрасный свет минимально поглощается кожей и тканями, способен проникать глубоко в организм неинвазивным способом, а энергия может быть преобразована для нагрева золотых наноматериалов для эффективного устранения больной ткани.

В новом исследовании ученые из Брайхэмской женской больницы описали разработку и эффективность первых самосборных многофункциональных реагирующих на околоинфракрасный свет золотых нанопрутьев, которые способны поставлять химиотерапевтический препарат в определенные раковые клетки и избирательно выделять его в ответ на воздействие внешними пучками света, в то время как формирование высокой температуры для термохимической синергии устанавливает противоопухолевую эффективность.

Результаты опубликованы в издании Angewandte Chemie International Edition.

«Проект самосборных золотых нанопрутьев вдохновлен природой и способностью нитей ДНК самостоятельно скрещиваться без наложения сложных химических процессов», пояснил анестезиолог Омид Фарокзад, директор Лаборатории наномедицины и биоматериалов, старший автор исследования. „Каждая функционирующая нить ДНК индивидуальна, и самосборные компоненты как система играют отличную, но все же интегральную роль, приводящую к синергистически нацеленной и вызываемой термо-химиотерапии, способной к уничтожению опухолей в наших доклинических моделях“.

Одна нить ДНК присоединяется к золотому нанопруту, а другая — к малозаметному слою и самонаводящейся молекуле, которая держит систему под радаром иммунитета, выцеливая раковые клетки. Когда нити ДНК встречаются, целевой золотой нанопрут сформирован, и двухнитевая ДНК служит подложкой для прикрепления химиотерапевтического препарата доксорубицина, который выделяется в ответ на воздействие околоинфракрасным светом, который одновременно нагревает золотые наночастицы.

„Эта новая платформа состоит из трех отличных функциональных компонентов, и каждый играет роль в формировании тройного удара, состоящего из термотерапии, контролируемого выделения доксорубицина и выцеливания раковых клеток“, пояснил постдокторант Зю Цзяо, ведущий автор исследования.

Чтобы продемонстрировать способности системы, Фарокзад с коллегами применили доклиническую модель, чтобы в естественных условиях оценить противоопухолевую эффективность на двух разных моделях опухоли в четырех разных группах с разными лекарственными формированиями, каждая из которых различалась размером и весом опухоли. Исследователи совершили инъекцию инновационных самосборных наночастиц, а через 10 минут воздействовали на частицы околоинфракрасным светом, который активировал процесс и создал высокую температуру. Результаты показали, что синергия химиотерапии и термотерапии помогла успешно уничтожить раковые клетки.

„Термальная абляция уже используется в лечении рака“, сказал доктор Фарокзад. „Самым удивительным является то, что мы самостоятельно выцеливаем раковые клетки и поражаем опухоль дважды: сначала контролируемым выделением препарата, а затем высокой температурой, причем процесс полностью неагрессивен“.

Ученые признают, что необходимо провести больше исследований на доклинических моделях, прежде чем можно будет испытать метод на человеке в ходе клинических испытаний.

19.10.2012