«Умную» капсулу для уничтожения раковых клеток создали в России
Ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского (СГУ) в сотрудничестве с международным научным коллективом разработали инновационную «умную» капсулу, предназначенную для лазерного разрушения опухолевых клеток. Разработка позволяет целенаправленно доставлять терапевтические вещества непосредственно в пораженные ткани, предотвращая их преждевременное разрушение в организме.
Специалисты СГУ подчеркивают, что значительная часть побочных эффектов, сопровождающих современные методы противораковой терапии, обусловлена неизбирательным действием сильнодействующих препаратов — они оказывают влияние как на злокачественные, так и на здоровые клетки. В этом контексте наиболее щадящим подходом считается фотодинамическая терапия, предполагающая использование лазерного воздействия для лечения новообразований.
Ольга Иноземцева, ведущий научный сотрудник лаборатории биомедицинской фотоакустики Научного медицинского центра СГУ и одна из авторов исследования, пояснила, что суть фотодинамической терапии заключается во введении в организм фотосенсибилизатора с последующим лазерным облучением пораженного участка. Под влиянием света вещество запускает выработку активных форм кислорода, уничтожающих раковые клетки. Преимущество метода — в его малой травматичности и ограниченном числе побочных реакций. Вместе с тем существенным ограничением остается низкая способность фотосенсибилизатора проникать в опухоль и накапливаться в ней.
Для решения этой проблемы исследователи СГУ совместно с коллегами из Национальной академии наук Армении создали специальную капсулу. В ее состав входят карбонат кальция (CaCO3) и церулоплазмин — белок, отвечающий за транспортировку ионов меди в организме человека. Как отметила Иноземцева, церулоплазмин защищает фотосенсибилизатор от разрушения под влиянием температурных и химических факторов, характерных для различных тканей.
При формировании комплекса с белком около 90% молекул фотосенсибилизатора связываются с церулоплазмином. Такая защита не только сохраняет препарат, но и повышает эффективность терапии: церулоплазмин дополнительно участвует в генерации активных форм кислорода, усиливая лечебный эффект.
Минеральная составляющая капсулы выполняет функцию точного доставщика — она обеспечивает транспортировку белка и фотосенсибилизатора непосредственно к опухолевым клеткам, действуя по принципу «умной» сигнализации. В условиях нейтральной кислотности, характерной для крови, носитель сохраняет стабильность, однако при попадании в кислую среду опухолевой ткани начинает постепенно разрушаться, высвобождая лекарственное вещество. По данным исследователей, эффективность загрузки фотосенсибилизатора в микросферы достигает 86,9%, а полное высвобождение препарата происходит в течение 48 часов. Такой контролируемый выход лекарства позволяет достичь высокой концентрации действующего вещества в зоне поражения, одновременно снижая нагрузку на здоровые ткани — это подчеркнул Валерий Тучин, руководитель Научного медицинского центра СГУ и соавтор разработки, сообщает Current Pharmaceutical Biotechnology.
В дальнейших планах ученых — проведение серии экспериментов на животных моделях, что станет важным этапом на пути к внедрению технологии в клиническую практику. Реализация проекта осуществлена при финансовой и организационной поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.
Ранее российские ученые нашли новый способ борьбы с глиобластомой. Он основан на применении инфракрасного лазера.