Ученые из России создали наночастицы-"гранаты", убивающие рак
Биологи и химики из России и Финляндии разработали новый тип наночастиц, которые можно заполнять химиотерапией и использовать для доставки токсичных веществ внутрь раковых опухолей, говорится в статье, опубликованной в Journal of Controlled Release.
"В культуру клеток вводились наночастицы с противоопухолевым препаратом, после этого мы подвергали наночастицы либо электромагнитному, либо инфракрасному облучению. В этих условиях температура образцов повышалась, полимерное покрытие сжималось, выпуская действующее вещество из пор", - Андрей Кудрявцев из Института Теоретической и Экспериментальной Биофизики РАН в Пущино.
В последние годы ученые создали несколько принципиально новых методов лечения рака, опирающихся на различные органические или неорганические наночастицы. В некоторых случаях наночастицы сами по себе служат средством для удаления опухоли, выступая в качестве своеобразной "мишени", на которую наводятся или иммунные клетки, или излучение лазера, нагревающее частицы и сжигающее клетки.
В других случаях, как рассказывают Кудрявцев и его коллеги, наночастицы являются лишь средством доставки опасных молекул в опухоль, что ограничивает их действие и позволяет снизить дозу, необходимую для полного уничтожения раковых клеток. В качестве таких наночастиц могут выступать как различные органические структуры, имитирующие клетки, так и неорганические соединения, "невидимые" для иммунной системы.
Кудрявцев и его коллеги объединили плюсы и того и другого подхода, создав пористые наночастицы из кремния. Их можно наполнить любым лекарством и веществом и изолировать от внешнего мира, благодаря чему молекулы химиотерапии не будут убивать здоровые клетки и органы.
Подобные наночастицы, как объясняют ученые, работают благодаря одной интересной способности опухолей - собирать и скапливать в себе весь "мусор", который содержится в организме. Кроме того, температура тела внутри опухолей обычно бывает заметно выше нормы, что позволяет их легко локализовать.
Руководствуясь этими идеями, российские исследователи и их финские коллеги создали такие наночастицы, которые сохраняли стабильность только при определенных температурах среды. Для этого они покрыли наночастицы особым теплочувствительным полимером, который расширялся при температурах, превышающих 37 градусов Цельсия, и "растягивал" наночастицу, выпуская ее содержимое наружу.
Благодаря этому покрытию содержимое наночастиц оставалось прочно запечатанным в них до того момента, как они не попадут в опухоль и ученые не "подсветят" ее при помощи лазера или радиоизлучателя. Как показали опыты на мышах, в чье тело были имплантированы культуры клеток рака легких, подобные наночастицы действительно эффективно уничтожают раковые клетки и минимально действуют на окружающие их здоровые ткани.
Сейчас ученые работают над оптимизацией этой методики лечения рака, подбирая оптимальные размеры частиц, их концентрацию и другие параметры, которые сделают лечение максимально безопасным и эффективным для человека. Плюсов добавляет то, что наночастицы легко разлагаются организмом и не несут ему опасности, в отличие от металлических наночастиц, так же используемых для борьбы с раком.
