Ученые из США разработали «волосатые» нанокристаллы на растительной основе, которые эффективно удаляют из крови остатки противораковых лекарств. Разработка потенциально позволит увеличивать дозу химиотерапии, не повышая риск для здоровых клеток, передает EurekAlert!. Как работают «волосатые» нанокристаллы, описано в журнале Materials Today Chemistry.
Химиотерапия – метод, который чаще всего используется при лечении рака. Адресная доставка препаратов – например, доксорубицина – в место образования опухоли повышает их эффективность. Однако избыточное количество лекарств может циркулировать в других частях организма и вызывать различные побочные эффекты: анемию, хронические инфекции, выпадение волос, проблемы с кожей, желтуху.
Ученые пробовали найти «лекарство» от лекарства. Но эти «лекарства» удаляли лишь небольшую часть препарата. Новый же метод очищает организм в два-три раза эффективнее. Он основан на волокнистых нанокристаллах целлюлозы — наночастицах, полученных из основного компонента клеточных стенок растений и спроектированных так, чтобы увеличилось количество «волосков» на полимерной цепи, отходящих от каждого конца. Эти волоски значительно увеличивают потенциальную способность нанокристаллов захватывать молекулы препарата по сравнению с обычными наночастицами и другими материалами.
Чтобы получить «волосатые» нанокристаллы, исследователи химически обработали волокна целлюлозы, содержащиеся в пульпе хвойных пород, и придали волоскам отрицательный заряд, сделав их устойчивыми к заряженным молекулам, обнаруженным в крови.
Как нанокристаллы связываются с молекулами препарата, ученые проверили на человеческой сыворотке, богатой белком жидкой части крови. На каждый грамм «волосатых» частиц целлюлозы из сыворотки «прилипло» более 6000 миллиграммов доксорубицина.
Нанокристаллы начали захватывать препарат сразу же, как их добавили в сыворотку, а значит, они сами не оказывали токсического или вредного воздействия на эритроциты в цельной крови или на рост клеток.
Обладая таким мощным средством, медики смогут увеличивать дозы химиотерапии до более эффективных уровней, не беспокоясь о вредных побочных эффектах.
«Для некоторых органов, таких как печень, препарат химиотерапии можно вводить локально через катетеры. Если бы мы могли разместить устройство на основе нанокристаллов для захвата избыточных лекарств, выходящих из нижней полой вены печени – крупного кровеносного сосуда, – клиницисты потенциально могли бы вводить более высокие дозы химиотерапии, чтобы убить рак быстрее, не беспокоясь о повреждении здоровых клеток», – добавил главный исследователь, Амир Шейхи, доцент кафедры химической инженерии и биомедицинской инженерии в Университете штата Пенсильвания.
[Иллюстрация: TERASAKI INSTITUTE FOR BIOMEDICAL INNOVATION]
