Създадоха наночастици, които идентифицират и унищожават раковите клетки в гърдата

Научна група от Московския физико-технонологичен институт и Института по биоорганична химия на Руската академия на науките създават биосъвместими наночастици, които са способни да разпознават, визуализират и да унищожават под въздействието на светлина отвън раковите клетки в гърдата.

Наночастиците

Наночастиците са създадени от съполимер на млечната и гликоловата киселина (PLGA). Задачата им е да диагностицират и осъществят фитодинамична терапия на големи тумори в гърдата, които експресират рецептора HER2.

Наноплатформата, която учените разработват, дава живот на активно развиващата се в момента концепция за тераностиката, която представлява комбинация между персонализирана диагностика и прицелна терапия на заболяването при онкоболните.

Учeните създават онкотераностична наноплатформа, която притежава двойни свойства. Първите са диагностични, които биват активирани от червена светлина, а вторите са терапевтични и се активират от зелена светлина. По този начин диагностичните и терапевтични свойства биват осъществени с помощта само на един наноагент като това става под въздействието на светлина с различна дължина на вълната.

>>>Изкуствен интелект може да предвиди ефекта от химиотерапията при рак на гърдата 

Целенасоченото доставяне на наночастици до клетките е осигурено чрез оборудване, разположено на повърхността им с антитела, които разпознават рецептора HER2.

Методът

Разработеният в това изследване метод за оборудване на наночастиците с антитела се различава значително от традиционните.

„Нашето изследване е малка стъпка към решаването на един от сериозните проблеми, свързани с факта, че независимо от огромния брой фундаментални изследвания в областта на целенасоченото доставяне на лекарства и най-вече на наночастици до туморите на рака, все още не е създаден така нареченият „магически куршум“. До момента няма нито една наночастица, която селективно да таргетира само туморни клетки като в същото време няма странични ефекти“ обяснява Виктория Шипунова, старши научен сътрудник и завеждащ Лабораторията за биохимични изследвания на канцерогенезата в Московския физико-технологичен институт.

А е стъпка напред, защото екипът разработва метод за производство на наночастици, които първо разпознават добре известния туморен маркер HER2 на повърхността на раковите клетки, след това диагонстицират местоположението на първичния туморен възел и метастазите в тялото. „Унищожат обаче само там, където сме открили ракови клетки като ги осветява със светлина с определена дължина на вълната. Методът не лечение се нарича фотодинамична терапия и вече се използва активно“, разказва още Виктория Шипунова.

Наночастиците не флуоресцират, докато не бъдат абсорбирани от раковата клетка, което от своя страна улеснява диагностиката в реално време.

>>>Биологични наночастици ще лекуват хепатит В

Екипът определя като уникален и метода, по който са получени наночастиците. Виктория Шипунова обяснява:

„Методът изглежда тромав и не толкова елегантен от гледна точка на химията, но в същото време е идеално възпроизводим, а това ни позволява да се надяваме наночастиците да бъдат еднакви. Възпроизводимостта на наночастиците от синтез в синтез е една от най-трудните задачи, пред която са изправени изследователите, но и биотехнологичното производство, а това забавя прилагането им в клиничната практика, особено когато става дума за целеви наночастици“.

Свойствата на наночастиците

За да бъдат в състояние да диагностицират, частиците биват зареждани с биосъвместимото багрило Nile Blue, докато осъществяването на терапията е чрез фотосенсибилизатора Bengal Pink.

Този вид съединения са традиционни, но според авторите на изследването, свойствата им не се използват напълно. Примерът, който те дават е с Nile Blue, чиято липофилна природа прави възможно наночастиците да флуоресцират само ако навлязат във вътрешността на раковата клетка. Когато са извън нея, те не светят.

>>>В САЩ препоръчват скринингът за рак на гърдата да започва след навършване на 40-годишна възраст

„Това означава, че за разлика от традиционните флуоресцентни частици като квантовите точки, ние не трябва да чакаме, докато частиците бъдат изчистени напълно от кръвния поток, за да поставим диагноза. Сега наблюдението може да се извършва в реално време и при това диагностиката да се комбинира с терапия“, твърди Виктория Шипунова.

Резултатите

Ефективността на работата е доказана, чрез прилагането върху лабораторни мишки. Изследването, резултатите от което се публикувани в списанието ACS Applied Nano Materials, е фундаментално и е стъпка напред в разработването на ново поколение наномедикаменти за диагностика и фотодинамична терапия на тумори.

Инструментите за изследване, които екипът разработва, ще бъдат от полза в бъдеще за намиране на наноструктури, насочени към други туморни маркери. Те ще помогнат и за изучаването на процесите, които влияят върху поведението на наночастиците в тялото и натрупването им в тумори.