Диагностика и лечение составляют основу современной медицины. Мы привыкли к тому, что они представляют собой два отдельных шага. Однако это совсем необязательно. Термин «тераностика» означает сочетание диагностики и специфического лечения, основанного на результатах этой диагностики. Такой комплексный подход приобретает особое значение, если речь идет о более эффективном лечении больных раком.

В журнале Angewandte Chemie группа ученых из Харбинского технологического института (Harbin Institute of Technology), Китай, возглавляемая Чжифей Дай (Zhifei Dai), представила новый тераностический агент, одновременно служащий контрастным веществом для ультразвуковой диагностики и терапевтическим средством для фототермической терапии опухолей.

Мельчайшие заполненные воздухом полости внутри покрытых биосовместимым полимером микрокапсул стали контрастными агентами для ультразвука, а нанооболочки из золота – фототермически активируемым терапевтическим средством. (Изображение с сайта onlinelibrary.wiley.com)

Ультразвуковая визуализация  – безопасный и недорогой диагностический инструмент, предоставляющий врачам информацию в режиме реального времени. Датчик посылает короткие направленные звуковые волны, которые по-разному отражаются и преломляются в разных слоях ткани. Правильно подобранные контрастные агенты, например, мельчайшие пузырьки газа, могут значительно повысить чувствительность и разрешение изображений.

Китайские исследователи разработали новый контрастный агент, который одновременно является и средством фототермической терапии. При этом методе лечения агент, такой как нанооболочки из золота, избирательно вводится в опухоль, после чего область опухоли подвергается облучению. Облучение сильно разогревает наночастицы золота, приводя к перегреванию пораженной раком ткани и ее отмиранию. Наноструктуры из золота могут быть сконструированы таким образом, что будут избирательно поглощать волны света ближнего инфракрасного диапазона, способные глубоко проникать в ткани, не нанося им вреда.

Чтобы получить нанокапсулы, содержащие мельчайшие капли воды, ученые использовали биосовместимый полимер. Они покрыли капсулы золотом и удалили воду методом сублимационной сушки. В результате внутри микрокапсул образовались крошечные полости, заполненные воздухом. Они стали контрастными агентами для ультразвука, а нанооболочки из золота – фототермически активируемым терапевтическим средством.

В экспериментах на животных новый многофункциональный агент оказался нетоксичным и продемонстрировал значительное усиление контрастности при ультразвуковых исследованиях. Облучение культур опухолевых клеток после введения в них микрокапсул приводило к гибели клеток.

«С помощью нашего нового контрастного агента мы можем определить местонахождение опухоли методом ультразвуковой визуализации и ее размер», – говорит Дай. «Затем, параллельно с мониторингом в режиме реального времени, опухоль можно облучить, подтвердив при этом успешность лечения и защитив здоровые ткани».

Аннотация к статье Gold Nanoshelled Microcapsules Operate as Theranostic Agent for Ultrasound Contrast Imaging and Photothermal Therapy