Международная группа учёных разработала наночастицы двойного действия для борьбы с глиобластомой – самой агрессивной формой рака мозга. Система сначала подсвечивает для хирурга мельчайшие скопления опухолевых клеток, а затем уничтожает те из них, которые остались после операции.
Глиобластому крайне сложно лечить, поскольку её клетки прорастают в здоровую ткань мозга. Из-за этого хирурги не могут полностью удалить опухоль, не рискуя повредить жизненно важные участки. Доставку лекарств и эффективность лучевой терапии также затрудняет гематоэнцефалический барьер. В результате пятилетняя выживаемость пациентов не превышает 7%.
Исследователи из Сиднейского технологического университета, Гарварда и Хэнаньского университета предложили платформу на основе наноферментов, которая решает обе проблемы. Свои результаты они опубликовали в журнале Science Translational Medicine. В основе системы – ультратонкие двумерные листы с атомами платины. Эти наночастицы активируются ближним инфракрасным светом и могут работать в двух режимах.
Во время операции наночастицы служат контрастным веществом. Прикреплённый к ним флуоресцентный краситель светится в инфракрасном диапазоне, делая видимыми для хирурга скопления раковых клеток размером до 44 микрометров, что превосходит возможности существующих систем визуализации. Специальная молекула помогает частицам преодолевать гематоэнцефалический барьер и накапливаться именно в клетках опухоли.
После того как хирург удалил видимую часть новообразования, тот же препарат вводят в образовавшуюся полость. При повторном облучении светом той же длины волны частицы запускают фототерапию. Атомы платины на их поверхности преобразуют перекись водорода, которая есть в самой опухоли, в кислород. Это лишает раковые клетки защиты, которую им обеспечивает низкокислородная среда. Одновременно свет генерирует тепло и активные формы кислорода, которые уничтожают микроскопические остатки опухоли.
Технологию испытали на мышах с глиобластомой. Когда наночастицы применяли после операции, рецидивы возникали реже. Все мыши, получившие такое лечение, прожили 60 дней, в то время как в контрольной группе, где проводили только хирургическое вмешательство, продолжительность жизни составила 42 дня. Исследователи не зафиксировали у животных неврологических или двигательных нарушений.
Учёные подчёркивают, что, несмотря на обнадёживающие результаты, это лишь ранний этап исследований на животных. Эффективность метода предстоит проверить в масштабах человеческого мозга. Если технология подтвердит свою состоятельность, в будущем хирурги смогут точнее видеть границы опухоли и уничтожать её остатки, что поможет снизить риск рецидива – одной из главных проблем при лечении глиобластомы.
