Наноцепи для обнаружения микрометастазов рака: ранняя диагностика и лечение

Новая нанотехнология, разработанная в Университете Кейс Вестерн Резерв, позволяет обнаруживать метастазы в моделях рака молочной железы у мышей значительно раньше современных методов.

Суть технологии

Учёные создали наноцепи, которые нацеливаются на метастазы до того, как они превратятся в новые опухоли. Цепи обнаруживают раковые клетки, "прилипшие" к стенкам кровеносных сосудов в новых органах, и делают их видимыми для магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Как это работает

  1. Мишень: Молекулы интегрины, которые появляются на стенках сосудов в месте прикрепления раковых клеток.
  2. Форма: Наночастицы соединены в цепочки (не сферы), что заставляет их выходить из основного потока крови и двигаться вдоль стенок сосудов.
  3. Прикрепление: Поверхность цепи имеет множество сайтов связывания с интегринами. После первого контакта другие сайты прочно захватывают мишень. В тестах прикрепление цепей было почти в 10 раз эффективнее, чем у наносфер.
  4. Визуализация: Цепи содержат флуоресцентные маркеры и четыре звена из оксида железа, что делает их видимыми для двух методов: флуоресцентной молекулярной томографии и МРТ.

Результаты испытаний

  • Модель: Агрессивная форма рака молочной железы у мышей.
  • Обнаружено: Метастазы в печени, лёгких и селезёнке.
  • Размер: Обнаруженные метастазы имели размер от 0.2 до 2 миллиметров.
  • Стадия: Раковые клетки находились в стенках кровеносных сосудов, ещё не успев прорасти в ткань органа.

Значение

Обнаружение метастазов на стадии микрометастазов критически важно. По данным Американского онкологического общества, 5-летняя выживаемость пациентов с раком молочной железы резко падает:

  • 98% — при локализованной первичной опухоли.
  • 23% — при наличии крупных отдалённых метастазов.

Технология может использоваться не только для диагностики, но и для точечной доставки лекарств к раковым клеткам до образования опухоли.

Исследование опубликовано в журнале ACS Nano. Команда продолжает работу с клиническими радиологами для оценки точности технологии.