Исследователи из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН предложили использование магнитных наночастиц в качестве контрастного вещества для МРТ-диагностики опухолей. Такие частицы не только улучшают визуализацию новообразований, но и могут стать эффективным средством доставки противораковых препаратов непосредственно в опухоль, делая лечение более точным и менее токсичным. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе РАН.
Как объясняет заведующая лабораторией биомедицинской химии ИХБФМ СО РАН Елена Дмитриенко, сами частицы создаются простым и доступным методом — осаждением из раствора, что делает технологию дешёвой и безопасной. При этом не используются токсичные реагенты, что важно для медицинских применений.
Однако, чтобы наночастицы подходили для биомедицины, их нужно сделать определённого размера, обеспечить однородность и биосовместимость, а также стабильность в организме.
Ключ к устойчивости и безопасности — покрытие наночастиц жирными кислотами, которые предотвращают их слипание, уменьшают токсичность и обеспечивают стабильность. Жирные кислоты не только не дают частицам агрегировать, но и формируют отрицательный заряд на их поверхности, усиливая отталкивание и повышая эффективность при введении в кровь.
В экспериментах полученные магнитные частицы показали сравнимую с традиционными препаратами эффективность, но при этом оказались менее токсичными для клеток — важное преимущество для пациентов. Дополнительная задача, которую реализовали учёные, — возможность «загрузить» внутрь частиц противоопухолевый доксорубицин. Такой способ доставки позволит лекарству высвобождаться непосредственно в опухоли, снижая вред для здоровых тканей и позволяя использовать меньшие дозы препарата.
Магнитные свойства наночастиц открывают сразу несколько терапевтических возможностей: их можно скапливать в опухоли с помощью магнитного поля из вне, а при необходимости — использовать переменное магнитное поле для локального разогрева и разрушения раковых клеток. Особенно перспективным такой подход будет для терапии трудноизлечимых опухолей: меланомы, колоректального рака, рака прямой кишки, простаты и других.
Существенный плюс метода — возможность пассивного проникновения наночастиц в опухоль через дефективные сосуды, которые часто формируются в новообразованиях. Это облегчает точную доставку препарата и усиливает его воздействие.
Отдельно исследователи изучили взаимодействие наночастиц с белками крови, особенно с альбумином. Этот белок способен брать частицы с лекарствами в свои гидрофобные участки и переносить их к опухоли, где их активно накапливают раковые клетки. Такой механизм обеспечивает адресную доставку и накопление препарата в нужных тканях, что может значительно повысить результативность терапии.
Учёные научились предотвращать диабет первого типа. Эксперимент показал внушительные результаты: в обычной группе диабет возник у 60% мышей, а среди тех, чьи клетки были защищены сиаловым покрытием, заболевание развилось лишь у 6%.