Наноцветы против рака
Гамма-излучение является одним из основных методов лечения онкологических заболеваний. Проблема его реализации заключается в точном нацеливании на опухоль, чтобы не повреждать здоровые ткани.
Ученые из Чикагского университета разработали структуры в форме цветков из металлоорганических наночастиц, которые повышают эффективность лечения рака. Во-первых, они усиливают лучевую терапию непосредственно в опухоли, во-вторых, стимулируют клетки иммунной системы для поиска и уничтожения раковых клеток.
«Наноцветы» под электронным микроскопом.
Здесь и далее источник: Wenbin Lin.
Разработанную методику в настоящее время планируется испытать в 1 фазе клинических исследований.
Главный автор исследования, профессор Вэньбинь Лин (Wenbin Lin) уже 20 лет работает с металлоорганическими структурами (МОС). Этот губчатый материал носит такое название из-за своего состава: он совмещает металлические элементы с органическими перемычками. Потенциал МОС впечатляет, они могут содержать различные компоненты и широко используются от производства солнечных батарей до сенсоров.
Атомная структура «наноцветов».
МОС могут быть созданы из биоразлагаемых материалов, именно это вдохновило Лина для применения их в онкологии.
Суть методики заключается в введении наночастиц из МОС непосредственно в опухоль. Под действием рентгеновских лучей они высвобождают активные молекулы, которые не покидают место инъекции, и интенсивно поглощают радиацию, усиливая дозу облучения. Гамма-лучи провоцируют интенсивное образование активного кислорода, который уничтожает все окружающие клетки.
В каркас можно встроить ингибитор индолеамин-2,3-диоксигеназы (indoleamine 2,3-dioxygenase, IDO) –экспериментальный препарат, стимулирующий уничтожение чужеродных и аномальных клеток и блокирующий способность раковых клеток укрываться от иммунной системы организма. Ингибитор IDO, высвобождаясь, запускает атаку Т-киллеров на раковые клетки как в месте непосредственного введения наночастиц, так и по всему организму.
Наноцветы из МОС, по мнению авторов, помогут снизить дозу облучения пациентов с онкологическими заболеваниями, сделав лучевую терапию более щадящей. Снижение облучения, как нетрудно догадаться, приведет к уменьшению количества и выраженности нежелательных эффектов и повысит его эффективность. Кроме того, опосредованная стимуляция Т-киллеров поможет избежать появления рецидивов и метастазирования.
Статья K. Lu et al. Low-dose X-ray radiotherapy–radiodynamic therapy via nanoscale metal–organic frameworks enhances checkpoint blockade immunotherapy опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам UChicago: Scientists build army of metal-organic nanoflowers to treat cancer.