Золото и селен объединили в рамках фототермической терапии рака

Фототермическая терапия — эффективный и малоинвазивный способ лечения рака. Он заключается в том, что особое вещество, введенное в организм, накапливается в опухоли и при облучении светом вызывает локальный нагрев — в результате злокачественные клетки погибают. Однако применимость такого подхода весьма ограничена: даже в случае рака кожи остаются риски не долечить глубокие слои тканей, что чревато дальнейшим прогрессированием заболевания. Ученые Политехнического университета и Университета ИТМО с китайскими коллегами предложили и математически смоделировали более эффективный вариант — с помощью инъекции вводить не лекарственное вещество, а наночастицы селена и золота.

За счет сильного поверхностного плазмонного резонанса наночастицы золота хорошо преобразуют энергию света в тепло. Наночастицы селена помогают им удерживать тепло более длительное время, что повышает эффективность процедуры, а также сами по себе повышают выработку митохондриями активных форм кислорода, губительных для клеток. Чтобы наночастицы не сработали раньше времени и не повредили здоровые ткани, исследователи поместили их внутрь капсулы с шестислойной оболочкой и размером два микрона. Сначала проводили синтез ядра, которое состоит из карбоната кальция, а далее уже на имеющийся носитель послойно наносили полимеры. Согласно расчетам, для эффективного воздействия на раковую клетку необходимо не меньше десяти капсул — их количество в одной инъекции высчитывается исходя из объема опухоли.

Ученые уже провели эксперименты на мышах. Часть исследований выполняли на базе Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И.П. Павлова, исследования по терапевтическому эффекту — на базе Санкт-Петербургского государственного химико-фармацевтического университета совместно с коллегами из ИТМО.

«При проведении эксперимента мы оценивали не только опухолевую ткань, но и здоровые органы. Полученные образцы отдавали на гистологию для выявления метастазов, а также для определения эффективности нашей терапии в опухоли. В результате негативных воздействий на жизненно важные органы, такие как сердце, легкие, печень, почки и селезенка, не обнаружилось, — поделилась лаборант-исследователь лаборатории нано- и микрокапсулирования биологически активных веществ ИБСиБ СПбПУ Анна Рогова. — Нам удалось доказать эффективность нашего метода. Важно отметить, что для его реализации не нужно какого-то нового оборудования, уже существующие в клиниках установки подойдут для проведения такой процедуры».

Работа по совершенствованию изобретения продолжается. Перед учеными стоят две главные задачи — улучшить адресность капсул и уменьшить их размер, чтобы сделать их проникновение в клетку эффективнее.