Материалы портала «Научная Россия»

Ученые создали уникальный тандем органической молекулы и наночастицы для борьбы с раком

Ученые создали уникальный тандем органической молекулы и наночастицы для борьбы с раком
Коллективу материаловедов из НИТУ «МИСиС»  и химиков РТУ «МИРЭА» удалось соединить молекулу-фотосенсибилизатор с магнитной наночастицей, получив инновационную терапевтическую систему для борьбы с раком

Коллективу материаловедов из НИТУ «МИСиС»  и химиков РТУ «МИРЭА» удалось соединить молекулу-фотосенсибилизатор (преобразователь, способный передавать энергию квантов света имеющемуся в живых тканях кислороду, превращая его в активную форму и высокоактивные радикалы, которые и оказывают цитотоксическое действие) с магнитной наночастицей, получив инновационную терапевтическую систему для борьбы с онкологическими заболеваниями. Наночастица является управляемым «локомотивом», который исследователи научились локально доставлять в опухоль и  отслеживать по МРТ, а фоточувствительная молекула, выполняет функцию эффективного ликвидатора патологии, являясь терапевтической компонентой. Результаты исследования уже протестированы in vivo и опубликованы в международном научном журнале Journal of Colloid and Interface Science.

«Фотодинамическая терапия - это метод лечения рака, который использует сочетание специальных препаратов - фотосенсибилизаторов и света с волнами определенной длины. Фотосенсибилизаторы имеют свойство накапливаться в опухоли и при воздействии света с волнами определенной длины фотосенсибилизаторы вырабатывают особую форму кислорода, которая разрушает  раковые клетки.  Кроме уничтожения раковых клеток, фотодинамическая терапия разрушает раковую опухоль двумя другими способами. Во-первых, фотосенсибилизаторы могут повредить кровеносные сосуды в опухоли, таким образом, нарушая приток питательных веществ к ней, во-вторых, может активировать иммунную систему, заставляя ее атаковать раковые клетки»,  рассказал один из авторов исследования профессор, д.х.н., заведующий кафедрой ХТБАС РТУ МИРЭА Михаил Грин.

Однако этот перспективный метод имеет естественное ограничение – доступ источника света непосредственно к пораженному внутреннему органу и неконтролируемое накопление фотосенсибилизаторов в тканях. В первую очередь в организм пациента (внутривенно или в полости) вводят фотосенсибилизатор. Препарат абсорбируется клетками по всему телу, при этом в раковых клетках фотосенсибилизатор накапливается в несколько раз больше по сравнению со здоровыми клетками и остается в них дольше.

Затем с помощью оптического световода врачи облучают опухоль, «пропитанную» «световыми киллерами» - фотосенсибилизаторами.  Источниками света для фотодинамической терапии,  как правило, являются лазерные установки. Лазерный свет при помощи оптоволоконного кабеля нужно направить непосредственно на опухоль внутри тела. Оптический кабель можно ввести через эндоскоп в желудок или другие естественные отверстия.

При введении препарат с фотосенсибилизатором распространяется по всему телу, и врачи не могут знать, когда его концентрация достигнет нужного максимума в конкретном органе, чтобы начать непосредственную операцию.  Больного нельзя держать  под лампами  и скальпелем хирурга много часов кряду в ожидании  оптимального момента для облучения светом, либо с введенными внутрь световодами.  Именно поэтому фотодинамическую терапию применяют в основном только для лечения рака кожи. Научный коллектив НИТУ «МИСиС» решил эту проблему инновационным препаратом, включающим  молекулы бактериохлорина и магнитные наночастицы.

«Нам удалось успешно соединить  фотосензибилизатор- бактериохлорин и  наночастицы магнетита, являющиеся одновременно доставщиком лекарства и контрастным агентом. Так мы  получили новый  инструмент, позволяющий  с помощью МРТ эффективно отслеживать  степень накопления  молекул в пораженном органе, что обеспечивает нужную концентрацию и максимально сжатые сроки хирургического вмешательства.   В  целом этот подход представляется перспективным для тонкой настройки терапевтических комплексов и  ощутимо масштабирует метод фотодинамической терапии», - рассказал один из авторов исследования заведующий лабораторией «Биомедицинские наноматериалы» НИТУ «МИСиС» к.х.н  Максим Абакумов.

Исследовательский коллектив уже провел испытания нового метода in vivo, получив хорошие промежуточные результаты - иммобилизованные на магнитных наночастицах  «световые киллеры», были успешно доставлены  в раковые клетки и вызвали фотоиндуцированную гибель раковых клеток у лабораторных мышей.

бактериохлорин лечение рака онкология фотодинамическая терапия фотосенсибилизатор

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.