В основе разработки специалистов Нью-Йоркского университета в Абу-Даби, получившей название фототермическая терапия, лежит метод, при котором специальные вещества, доставленные в опухоль, нагреваются под воздействием света и разрушают раковые клетки изнутри. Сама по себе эта идея не нова, однако до сих пор ее практическое применение сталкивалось с серьезными препятствиями: светочувствительные агенты быстро разрушались в организме, выводились из кровотока или не могли эффективно проникнуть внутрь опухоли.
Ученые из Абу-Даби предложили изящное решение этих проблем. Они создали крошечные частицы из гидроксиапатита — минерала, из которого состоят наши кости и зубы. Благодаря такому составу наночастицы полностью биосовместимы с любыми тканями и со временем безопасно разлагаются в организме. Внутри частиц находится специальный краситель, который активируется ближним инфракрасным светом. Лучи такого спектра проникают в ткани глубже, чем видимый свет, что позволяет воздействовать на опухоли, расположенные в глубине тела.
Чтобы наночастицы дольше циркулировали в крови и не уничтожались иммунной системой, ученые покрыли их липидами и полимерами. Но ключевым секретом разработки стал особый пептид, закрепленный на поверхности частиц. Он «просыпается» в слабокислой среде — именно такая среда формируется внутри опухолей. В результате наночастицы активно проникают в раковые клетки, но почти не затрагивают окружающие здоровые ткани.
При облучении инфракрасным светом частицы нагреваются и разрушают опухоль. Одновременно они испускают флуоресцентные и тепловые сигналы, позволяя врачам видеть опухоль и отслеживать эффективность лечения в реальном времени.
«Эта работа объединяет прицельное лечение и визуализацию в единой биосовместимой и биоразлагаемой системе, — говорит соавтор исследования, доцент биологии Нью-Йоркского университета в Абу-Даби Мазин Магзуб. — Благодаря решению ключевой проблемы доставки терапевтических агентов к опухолям, наш подход может существенно повысить точность и эффективность лечения рака».
Пока технология проверена только в лабораторных условиях, и до клинического применения еще далеко. Тем не менее, положительные результаты первых экспериментов уже стали важным шагом к созданию более безопасных и эффективных методов борьбы с онкологическими заболеваниями — методов, которые позволят одновременно диагностировать и лечить, сводя к минимуму побочные эффекты для пациента.
Ранее ученые разработали инновационные «нанохимеры» для лечения рака и деменции.
