Исследователям удалось создать уникальные наночастицы. Под световым воздействием они уничтожают опухолевые клетки и одновременно светятся, обозначая местонахождение новообразования. Ключевой успех: свечение частицы не гасится ею самой! Это гарантирует стабильно яркий сигнал о расположении опухоли на всех этапах терапии. Работа поддержана грантом Российского научного фонда (РНФ).
Уникальная стратегия для адресной доставки
Гантелевидные наночастицы перспективны для переноса множества лекарств. В отличие от сферических форм, (гантели) могут сочетать несколько компонентов и их функции. Вместе с тем, совмещение веществ бывает конфликтным. Например: свечение диагностической молекулы в составе (гантели) поглощается терапевтической молекулой. Из-за этого система теряет лечебную способность, становясь лишь диагностической платформой. Данная проблема ограничивает применение подобных конструкций, скажем, для визуализации рака. До сих пор не существовало систем, эффективно сохраняющих функции конкурирующих компонентов.
Прорывная разработка МГУ имени М.В. Ломоносова
Ученые МГУ имени М.В. Ломоносова (Москва) впервые достигли успешного совмещения в наночастице-гантели двух функций. Одна молекула излучает свет для обнаружения рака, а другая, поглощая свет в другом спектре, запускает гибель раковых клеток вокруг, генерируя токсичные активные формы кислорода.
Конструкция двойного назначения
Наноконструкции синтезированы из магнетита (оксид железа) и золота. На магнитную часть нанесли фотосенсибилизатор — соединение, выделяющее под светом активные формы кислорода, разрушающие клеточные мембраны и ДНК. Золотую часть соединили с флуорофором — ("светящейся молекулой"). Получилась интегрированная терапевтическая и диагностическая система.
Пространственное решение конфликта
Накапливаясь в опухоли, эти системы благодаря флуорофору подсвечивают ее. Форма гантели позволила физически разнести молекулы фотосенсибилизатора и флуорофора. Это исключило подавление свечения поглощением его фотосенсибилизатором, сохранив выдающуюся терапевтическую силу.
Эффективность в экспериментах
Химики получили светящиеся наночастицы, способные уничтожать рак активным кислородом. Испытания на клетках рака толстой кишки доказали их действенность. Фототоксичность новых частиц превзошла обычные аналоги на порядки! Данные наносистемы потенциально применимы в медицине для одновременного выявления и ликвидации опухолевых клеток.
Перспективы и комментарий эксперта РНФ
(Мы доказали, что димерные гантелевидные наночастицы объединяют светочувствительные соединения. Они найдут применение в диагностике и фотодинамической терапии. Планируем испытания на других клеточных линиях и тканях, включая сигнальные соединения для исследования ансамблей регенеративных процессов нервной ткани. Отметим также важность магнитных наночастиц для новых биоматериалов, реагирующих на магнитное поле,) — делится деталями руководитель гранта РНФ Наталья Клячко, доктор химических наук, профессор, завлаб кафедры химической энзимологии химфака МГУ имени М.В. Ломоносова.
Коллаборацию составили специалисты Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н.И. Пирогова (Москва), Университета науки и технологий МИСИС (Москва), Российского технологического университета МИРЭА (Москва), Московского научно-исследовательского онкологического института имени П.А. Герцена (Москва) и Института элементоорганических соединений имени А.Н. Несмеянова РАН (Москва).
