Созданы управляемые нанокапсулы для адресной доставки препаратов от рака

МОСКВА, 17 мар — РИА Новости. Российские ученые разработали наночастицы, которые можно при помощи магнитного излучения направлять к опухоли, отслеживать их по уровню флуоресценции и с помощью ультразвука инициировать высвобождение лекарственного препарата по мере необходимости. Описание разработки опубликовано в журнале Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.

Сегодня для лечения онкологических заболеваний используют химиотерапию, иммунотерапию, лучевую терапию и хирургическое вмешательство. Однако ни один из этих методов не обладает необходимой избирательностью. Это означает, что при воздействии на опухоль они затрагивают и здоровые ткани. Кроме того, из-за высокой токсичности для всего организма пациент зачастую с трудом переносит такое лечение.

Исследователи из Сколтеха и Израильского медицинского центра Хадасса в Москве предложили использовать метод фокальной терапии, позволяющей при помощи наночастиц направлять лекарственный препарат точно к опухоли. Данную технологию можно использовать и в диагностических целях в дополнение к методам визуализации.

Для изготовления наночастиц ученые из Сколтеха под руководством профессора Дмитрия Горина из Центра фотоники и квантовых материалов и профессора Тимофея Зацепина из Центра наук о жизни рассмотрели несколько вариантов биосовместимых материалов. В итоге были созданы многофункциональные наноструктурированные частицы, содержащие магнитные наночастицы — флуоресцентные красители Cy5 и Cy7, а также лекарственный препарат доксорубицин.

Затем ученые провели лабораторные эксперименты и исследования на животных, результаты которых продемонстрировали не только работоспособность предложенного метода, но и высокую точность адресной доставки доксорубицина в печень.

Нанокапсулы направляют на определенные участки опухоли при помощи градиента магнитного излучения, обеспечивая контроль с помощью визуализации высокого разрешения методами МРТ, оптоакустической и флуоресцентной визуализации. Высвобождение лекарственного препарата инициируют при помощи ультразвука.

Более детально о разработке рассказывает Дмитрий Горин, слова которого приводятся в пресс-релизе Сколтеха: "Капсулы для доставки лекарственных препаратов были изготовлены с использованием двух методов. Один из них, метод индуцированной кристаллизацией адсорбции (FIL), был предложен соавторами статьи ранее и успешно использован для загрузки неорганических наночастиц, белков и низкомолекулярных лекарственных веществ в частицы ватерита субмикронного размера. Частицы ватерита использовались в качестве темплейтов при изготовлении носителей и удалялись после образования оболочки из полимера. Для создания такой биоразлагаемой полимерной оболочки использовался метод полиионной сборки".

Исследования с помощью МРТ проводили в Израильском медицинском центре Хадасса в Москве, а тестирование методами динамического рассеяния света (ДРС) и флуоресцентной томографии, а также гистологические исследования — на оборудовании Центра коллективного пользования "Биовизуализация и спектроскопия" Сколковского института науки и технологий.

Авторы надеются, что разработанная ими технология будет способствовать повышению точности адресной доставки лекарств при химиотерапии онкологических больных. На следующем этапе работы ученые планируют провести доклинические исследования на животных с целью оценки терапевтической эффективности и безопасности системы.