Борьба с раком с помощью лазеров и нанобаллонов, которые лопаются
Химиотерапевтические препараты эффективны против рака, но плохо доставляются к цели. Они часто взаимодействуют с кровью, костным мозгом и другими здоровыми системами организма. Это разбавляет препараты и вызывает нежелательные побочные эффекты.
Исследователи разрабатывают улучшенный метод доставки, заключая препараты в нанобаллоны — крошечные модифицированные липосомы, которые при воздействии красного лазера «лопаются» и высвобождают концентрированную дозу лекарства.
Инновация, описанная 3 апреля в журнале Nature Communications, может улучшить лечение рака, снизить побочные эффекты и ускорить исследования болезни, которая ежегодно уносит миллионы жизней.
«Почему PoP-липосомы, или нанобаллоны, открываются в ответ на безвредный красный лазер, для нас всё еще загадка, но мы определённо обнаружили новое и уникальное явление», — сказал автор-корреспондент Джонатан Ловелл. — «Его потенциал для улучшения лечения рака огромен».
Нанобаллоны примерно в 1000 раз тоньше человеческого волоса и состоят из порфирина (органическое соединение) и фосфолипида (жир, похожий на растительное масло). Как и обычная химиотерапия, они будут вводиться пациентам внутривенно.
Но поскольку нанобаллоны инкапсулируют противораковые препараты, они уменьшают взаимодействие лекарств со здоровыми системами организма.
В лабораторных экспериментах на мышах Ловелл воздействовал красным лазером на нанобаллон в целевой области тела. Лазер заставляет нанобаллоны «лопаться» и высвобождать препараты. Как только лазер выключается, нанобаллоны закрываются, захватывая белки и молекулы, которые могут стимулировать рост рака. Врачи затем смогут извлечь нанобаллоны, взяв кровь или биопсию.
Таким образом, нанотехнология может обеспечить «химический снимок» среды опухоли, которую иначе очень сложно оценить.
«Представьте это так, — сказал Ловелл. — Нанобаллон — это подводная лодка. Препарат — груз. Мы используем лазер, чтобы открыть дверь субмарины и выпустить груз. Мы закрываем дверь, выключая лазер. Затем мы извлекаем субмарину, пока она циркулирует в кровотоке».
Ловелл продолжит фундаментальные исследования, чтобы лучше понять, почему метод так хорошо разрушает опухоли у мышей, и оптимизировать процесс. Клинические испытания на людях могут начаться в течение пяти лет.