Ученые Университета Эльче им. Мигеля Эрнандеса (Miguel Hernández University of Elche) и Института химической инженерии Валенсии (Institute of Chemical Technology of Valencia), Испания, разработали новую нанотехнологическую платформу для борьбы с раком, сочетающую в себе фототермию и химиотерапию.

(Рис. pubs.rsc.org)

Накоплению наночастиц в раковых клетках в значительной степени способствует повышенная проницаемость сосудов, питающих опухоль.

Новый препарат содержит гибридные частицы, представляющие собой кластеры наночастиц золота, защищенные покрытием из пористого диоксида кремния, в которое включены молекулы противоопухолевого средства камптотецина (camptothecin).

Нанокластеры частиц золота обладают фототермической активностью – поглощают свет, генерируемый биомедицинским лазером. В то время как органические ткани практически прозрачны для такого излучения, его поглощение нанокластерами золота вызывает значительное локальное повышение температуры.

Мезопористое покрытие из диоксида кремния обеспечивает биосовместимость нанокластеров золота и их стабильность в физиологических жидкостях организма. После поглощения клетками опухоли такие защищенные нанокластеры вызывают их фототермолиз под воздействием фемтосекундного лазера с длиной волны 790 нм. Гибель клеток происходит в результате теплового и механического разрушения клеточной мембраны. Механическое разрушение достигается за счет микронных пузырьков, образующихся при выпаривании воды в каналах мезопористого кремнеземного покрытия.

Кроме того, гибель злокачественных клеток достигается за счет высвобождения химиотерапевтического препарата, транспортируемого пористым покрытием наночастиц. Авторы разработки считают, что их платформа обеспечивает гораздо большую эффективность, чем традиционная терапия, а также устраняет побочные эффекты – результат накопления противоопухолевого препарата в здоровых тканях.

До сих пор ученые испытывали новый препарат на растущих в культуре клетках глиомы человека. Результаты этих тестов представляют особый интерес для лечения рака кожи (меланомы) и опухолей нервной системы, таких как глиомы. Сейчас этап испытаний на клеточных культурах завершен, и исследователи занимаются подготовкой к следующей доклинической стадии – на животных моделях рака кожи и глиом. Однако, по их мнению, переходить к клиническим испытаниям пока рано.

Аннотация к статье

Multifunctional hybrid materials for combined photo and chemotherapy of cancer