Более горячие наночастицы будут способны нанести более весомый ущерб по экосистеме раковых опухолей // Фото: cancercenter.com .
Разработанный исследователями способ применим только в легкодоступных опухолях, которые можно достать с помощью иглы для подкожных инъекций. Для труднодоступных опухолей требуется внутривенное введение наночастиц, но это обычно приводит к тому, что лишь небольшое их количество достигает опухоли. Как следствие, их нагревательного потенциала недостаточно для того, чтобы вызвать повреждение раковых клеток. Результаты исследования опубликованы на ресурсе “Science Daily”.
Усиление новой стратегии
Это открытие укрепляет позиции развивающейся области сонодинамической терапии (CDT) — стратегии лечения рака, при которой используются уникальные внутриопухолевые химические условия. По сравнению с нормальными тканями, раковые клетки, как правило, имеют гораздо большую кислотность и содержат больший уровень перекиси водорода.
Традиционная CDT использует эти условия опухоли для стимулирования образования гидроксильных радикалов. Эти реактивные формы кислорода повреждают раковые клетки путём окисления, отрывая электроны от важных компонентов, таких как белки, жиры и ДНК.
Более современные подходы CDT также позволили успешно генерировать синглетный кислород внутри опухолей. Синглетный кислород представляет собой реактивную форму кислорода, обладающего более высокой энергией по сравнению с его стабильным состоянием.
Прорыв после нагревания на 6°С
Учёные несколько лет работали над технологией ввода нагреваемых магнитных наночастиц в опухоль, однако проблема заключалась в её низкой эффективности – температура обычных магнитных частиц не превышает +44°С вблизи опухоли. Этой температуры может быть достаточно для поражения раковых клеток только в том случае, если вокруг них присутствует достаточное количество частиц.
Для усиления эффекта технологии исследователи создали магнитные наночастицы, способные нагреваться до +50°С в опухолевой среде. У таких частиц ядро и внешняя оболочка состоят из разных компонентов. Частицы имеют ядро из магнетита (Fe3O4) и оболочку из маггемита (γ-Fe2O3), что обеспечивает им превосходную эффективность нагрева.
Исследователи выразили уверенность в том, что новый метод может быть использован для синтеза различных наночастиц с разными оболочкой и ядром. Это может послужить основой для разработки новых наночастиц с высокими нагревательными характеристиками, что будет способствовать дальнейшему развитию системной магнитной гипертермии для лечения рака.
