Исследователи из комплексного онкологического центра Йонссона Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали инновационную методику борьбы с раком, в которой специально разработанные наночастицы переносят химиотерапевтические препараты непосредственно к опухолевым клеткам и высвобождают свой груз при срабатывании двухфотонного лазера в инфракрасном диапазоне красных волн.
Результаты исследований Джеффри Зинка из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, профессора химии и биохимии, и Фую Таманоя, профессора микробиологии, иммунологии и молекулярной генетики, и их коллег были опубликованы в Интернете в феврале. 20 в журнале Small и появится в более позднем печатном издании.
Доставка лекарств, активируемая светом, является перспективной для лечения рака, поскольку дает врачам возможность точно определять, когда и где в организме выделяются лекарства. Доставка и выпуск химиотерапевтических препаратов таким образом, чтобы они поражали только опухолевые клетки, а не окружающие здоровые ткани, могут значительно снизить побочные эффекты лечения и повысить эффективность лечения рака. Но разработка системы доставки лекарств, которая реагирует на свет, проникающий в ткани, была серьезной проблемой.
Чтобы решить эту проблему, команды Таманоя и Зинка, в которые входили ученые из онкологических нанотехнологий и программ трансдукции сигналов и терапии онкологического центра Йонссона, в сотрудничестве с Жаном-Оливье Дюраном из французского университета Монпелье разработали новый тип наночастиц, способных поглощать энергию. от проникающего в ткани света.
Эти новые наночастицы оснащены тысячами пор или крошечных трубок, в которых могут находиться химиотерапевтические препараты. Концы пор закрыты наноклапанами, которые удерживают лекарства, как пробка в бутылке. Наноклапаны содержат особые молекулы, которые реагируют на энергию двухфотонного светового воздействия, которое заставляет клапаны открываться и высвобождать лекарства.
Работа наночастиц была продемонстрирована в лаборатории на клетках рака груди человека.
Исследователи заявили, что эффективный диапазон действия двухфотонного лазера в инфракрасном красном диапазоне длин волн составляет 4 сантиметра от поверхности кожи, поэтому эта система доставки будет лучше всего работать с опухолями в этом диапазоне, которые, возможно, включают опухоли груди, желудка, толстой кишки и яичников.
Новые наночастицы не только светочувствительны, но и флуоресцентны, и их можно контролировать в организме с помощью методов молекулярной визуализации. Это позволяет исследователям отслеживать продвижение наночастицы к целевой раковой клетке до активации светом. Возможность отслеживать таргетную терапию таким образом получила название "тераностика"- портфель терапии и диагностики – в научной литературе.
"У нас прекрасное сотрудничество," Цинк сказал. "Когда Комплексный онкологический центр Йонссона объединяет совершенно разные области – в данном случае физико-химика и специалиста по передаче сигналов клетками – мы можем делать то, что ни один из них не мог бы сделать в одиночку."
"Наше сотрудничество с учеными из Института Чарльза Герхардта имело важное значение для успеха этого метода, активируемого двумя фотонами, который обеспечивает контроль над доставкой лекарств, позволяя проводить местное лечение, которое резко снижает побочные эффекты," сказал Тамманой.