В ближайшее время ученые планируют начать доклинические испытания подобных наночастиц
ТАСС, 26 ноября. Российские ученые проследили, как специальное белковое покрытие защищает полые магнитные наночастицы от разрушения до того, как они попадают внутрь раковых клеток, и помогает им скапливаться в опухоли. Результаты этих наблюдений помогли ученым повысить точечность действия подобных систем доставки лекарств, пишет пресс-служба НИТУ «МИСиС».
«Магнитные наночастицы, соединенные с pHLIP-белками, удерживаются примерно в три раза лучше в опухолевой ткани по сравнению с обычными наночастицами. Примечательно, что хотя такой нанопрепарат попадает внутрь опухоли, неоднородность уровня pH в опухоли влияет на доставку, а именно на удержание и накопление в ткани опухоли», — рассказал один из авторов исследования, заведующий лабораторией НИТУ «МИСиС» Максим Абакумов.
За последнее десятилетие ученые создали несколько принципиально новых методов лечения рака и других болезней. Эти методы основаны на применении органических или неорганических наночастиц. В некоторых случаях эти структуры непосредственно участвуют в уничтожении опухоли или ликвидации источника болезни, служа своеобразной «мишенью», на которую наводятся или иммунные клетки, или излучение лазера.
В других случаях наночастицы работают лишь как средство доставки лекарств и токсинов в опухоль. Благодаря этому врачи могут усилить эффективность работы этих веществ и снизить их дозу. Такими «контейнерами» для доставки препаратов могут быть самые разные органические структуры, которые имитируют клетку, а также разные неорганические соединения, в том числе материалы с магнитными свойствами. Благодаря этому их движением можно управлять с помощью магнитов.
Подобный прием, как отмечают Абакумов и его коллеги, позволяет доставить наночастицы в окрестности опухоли. Однако это не гарантирует, что они закрепятся в ней и не начнут скапливаться в соседних здоровых тканях. Это уменьшает эффективность работы подобных методик борьбы с раком и может вызывать опасные побочные эффекты.
Точечность наведения наночастиц
В последние годы ученые пытаются бороться с этой проблемой, покрывая наночастицы полимерной оболочкой. Она защищает наночастицы от разрушения до того момента, пока те не попадут в нужные регионы тела, а также помогает им сцепиться или проникнуть внутрь раковых клеток. Облегчает этот процесс то, что внутри опухоли или ее клеток часто складывается уникальная среда, по которой можно достаточно легко отличить больной участок от здоровых.
В частности, почти во всех опухолях увеличивается уровень кислотности. Ученые пытаются использовать это, подбирая такие компоненты оболочек наночастиц, которые меняют форму при низком уровне pH и «учатся» сцепляться с мембраной клеток после подобных трансформаций. Такую роль могут играть так называемые pHLIP-белки, которые меняют форму при попадании в кислую среду, характерную для раковых новообразований.
Российские ученые проследили, как такие микроскопические «киллеры» раковых клеток, покрытые pHLIP-белками, ведут себя после введения в тело больного животного. Для этого специалисты использовали нанозонды, с помощью которых можно точно отслеживать уровень кислотности в разных частях организма. Аналогичные эксперименты Абакумов и его коллеги провели на двумерных и трехмерных культурах раковых и здоровых клеток.
Благодаря этому ученые определили оптимальный уровень кислотности, который помогает наночастицам накапливаться в опухоли, и соответствующим образом модифицировать их структуру, а также выяснить механизм их проникновения в раковые клетки.
Как пишет пресс-служба, в ближайшее время ученые планируют продолжить доклинические испытания с новыми версиями этих наночастиц. В конечном итоге это может помочь медикам расширить арсенал, направленный на борьбу со злокачественными новообразованиями.
