Российские ученые соединили молекулу-преобразователь энергии света с магнитной наночастицей, получив инновационную систему для борьбы с онкологическими заболеваниями. Наночастица в ней представляет собой управляемый «локомотив», который исследователи локально доставляют в опухоль и отслеживают по МРТ, а фоточувствительная молекула ликвидирует патологии.

Результаты исследования протестированы in vivo и опубликованы в международном научном журнале Journal of Colloid and Interface Science.

В ходе фотодинамической терапии — одного из методов борьбы против рака — используют специальные частицы — фотосенсибилизаторы — и свет с определенной длиной волны. В организм пациента вводят эти частицы, и клетки его абсорбируют, причем раковые клетки — в несколько раз больше, чем здоровые. Затем с помощью оптического световода врачи облучают опухоль. Под действием этого света фотосенсибилизаторы вырабатывают особую форму кислорода, которая разрушает раковые клетки.

Однако у этого метода есть недостатки: непосредственно к пораженному внутреннему органу сложно доставить источник света, и накопление фотосенсибилизаторов в тканях не менее сложно контролировать. В качестве источников света для фотодинамической терапии используют, как правило, лазерные установки. Оптический кабель с ней можно ввести через эндоскоп в желудок или другие естественные отверстия. При введении препарат с фотосенсибилизатором распространяется по всему телу, и врачи не могут знать, когда его концентрация достигнет нужного максимума в конкретном органе, чтобы начать непосредственную операцию. Поэтому фотодинамическую терапию применяют в основном только для лечения рака кожи.

В новой работе ученые из МИСиС решили эту проблему при помощи нового препарата, в который входят молекулы бактериохлорина и магнитные наночастицы.

«Нам удалось успешно соединить фотосенсибилизатор – бактериохлорин и наночастицы магнетита, являющиеся одновременно доставщиком лекарства и контрастным агентом, — рассказывает один из авторов исследования, сотрудник МИСиС Максим Абакумов. — Так мы получили новый инструмент, позволяющий с помощью МРТ эффективно отслеживать степень накопления молекул в пораженном органе, что обеспечивает нужную концентрацию и максимально сжатые сроки хирургического вмешательства. В целом этот подход представляется перспективным для тонкой настройки терапевтических комплексов и ощутимо масштабирует метод фотодинамической терапии».

Ученые уже провели испытания нового метода in vivo, получив хорошие промежуточные результаты — иммобилизованные на магнитных наночастицах «световые киллеры» успешно доставили в раковые клетки и вызвали фотоиндуцированную гибель раковых клеток у лабораторных мышей.