Исследователи получили наночастицы, которые расщепляются на меньшие по размеру объекты при контакте со своей мишенью, что позволяет им глубже проникать в ткани опухоли, обеспечивая более эффективное лечение.

Хотя в настоящее время предпринимаются большие усилия по создании наночастиц, доставляющих лекарственные препараты для лечения злокачественных опухолей, на практике такие системы доставки, как правило, практически не отличаются высокой эффективностью по сравнению с методами лечения опухолей «без нано». Это обуславливается тем, что размер большинства наночастиц не позволяет им проникать вглубь плотной ткани опухолей.

Совместная работа исследователей из Массачусетского Технологического Института и Медицинской Школы Гарварда предлагают возможное увеличение эффективности лечения опухоли с помощью наночастиц, используя систему, которая при прохождении твердой преграды может фрагментироваться подобно фруктовому желе.

Рис. 1. Взаимодействуя с экспрессируемыми опухолью
ферментами, наночастицы могут изменять свой
размер. (Рисунок из Proc. Natl. Acad. Scis. USA, 2011,
DOI: 10.1073/pnas.1018382108).

Один из авторов исследования, Даи Фукумура (Dai Fukumura) из Медицинской Школы Гарварда, поясняет, что размер пор в мембране опухолевых клеток больше, чем размер пор в мембране клеток здоровых. Таким образом, по мнению большинства исследователей, применение наночастиц с размером 100 нм позволит добиваться селективной инфильтрации переносчиков лекарственных препаратов в опухолевую клетку, увеличив эффективность лечения злокачественных образований.

Однако, по словам Фукумуры, проблемы в реализации «нано-лечения» рака возникают тогда, когда частицы с размером 100 нм достигают опухолевой ткани, их размер оказывается слишком большим для прохождения плотные матричные ткани самой опухоли. Сотрудничество с MIT позволило исследователям-медикам разработать новый подход к созданию наночастиц – гелевых нанообъектов, способных решить проблему попадания в опухоль.

Новые наночастицы представляют собой шарики из желатина радиусом 100 нм, внутри этих шариков присутствуют твердые наночастицы, размер которых составляет всего 10 нм. Когда наночастицы из желатина достигают опухоли, ферменты, выделяемые опухолью, расщепляют желатин, в результате чего высвобождается содержимое «желатинового контейнера», которое уже попадает в опухоль. Исследования in vitro показали, что новая система лучше инфильтруется в опухоль, чем традиционные наночастицы с большим и постоянным размером.

Однако Пол Борм, специалист по применению наночастиц в медицине, выражает некоторую обеспокоенность тем, что система, работающая in vitro может и не сработать in vivo, особенно, если к наночастицам меньшего размера будут привиты лекарственные препараты.

Однако, Фукумура пока говорит о своей работе как о принципиальной демонстрации возможности, направленной на выяснение возможности использования «наночастиц с начинками». В дальнейшем медики из Гарварда и специалисты из MIT планируют оптимизировать транспорт наночастиц небольшого размера по опухоли с целью подобрать наиболее эффективные , размер, заряд и свойства поверхности.