Крошечные частицы оксида железа становятся перспективным медицинским инструментом. С их помощью станет возможным одновременное отображение опухоли и лечение благодаря магнитным свойствам и токсичному эффекту на раковые клетки мозга.

На мышах ученые из медицинской школы университета Эмори продемонстрировали, как эти наночастицы поставляют антитела в имплантированные опухоли мозга, в результате чего становится возможным отображение опухоли посредством ядерной магнитно-резонансной томографии.

Мультиформная глиобластома — наиболее распространенная и агрессивная первичная опухоль головного мозга, для которой характерны частые рецидивы из-за того, что раковые клетки проникают в окружающую их ткань мозга, где и прячутся от начальной обработки.

Ученые спроектировали крошечные частицы оксида железа (10 нанометров в поперечнике), покрытые полимером и биоконъюгированные или связанные с антителами, направленными непосредственно против молекул, появляющихся на поверхности клеток глиобластомы.

Эта молекула, сокращенная и непрерывно активная форма эпидермального рецептора фактора роста, стимулирует рост клетки глиобластомы и сопротивляется химиотерапии и облучению. Данная молекула появляется примерно у трети глиобластом и присутствует лишь в клетках опухоли, никак не затрагивая здоровые клетки.

Ученые показали, что наночастицы находят и убивают клетки глиобластомы, при этом не оказывая отравляющее воздействие на астроциты, из которых состоят почти все клетки в мозге. Исследователи применили технологию под названием конвекционно-улучшенная поставка — непрерывное вливание жидкости под положительным давлением — для введения наночастиц в организм грызунов, которым ранее интракраниально внедрили клетки человеческой глиобластомы.

Соединенные с антителами частицы увеличили срок жизни мышей с опухолями: их выживаемость составила 19 дней (для сравнения — 16 дней с наночастицами без антител и 11 дней вообще без наночастиц). Частицы сделали опухоль видимой во время сканирования мозга, затемняя ту область, где сосредоточены клетки глиобластомы.

Чтобы усилить противораковый эффект, в настоящее время ученые исследуют применение безопасных переменных магнитных полей для локального нагрева опухоли головного мозга магнитными наночастицами.

В дальнейшем исследователи надеются провести эксперименты с использованием биоконъюгированных наночастиц на собачьих моделях с внедренными опухолями.

Результаты исследования опубликованы в издании Cancer Research.