Физики создали новые наночастицы для терапии рака

Физик из Техасского университета в Арлингтоне, работавший над созданием люминесцентных наночастиц для обнаружения радиации, случайно совершил прорыв в фотодинамической терапии рака.

Профессор физики Вэй Чэнь тестировал созданный в его лаборатории комплекс меди с цистеамином (Cu-Cy), когда обнаружил необъяснимое снижение его люминесценции при длительном воздействии рентгеновских лучей. Дальнейшее исследование показало, что наночастицы теряли энергию, испуская синглетный кислород — токсичный побочный продукт, используемый для повреждения раковых клеток в фотодинамической терапии (PDT).

Тесты подтвердили, что наночастицы Cu-Cy в сочетании с рентгеновским облучением значительно замедляют рост опухоли в лабораторных исследованиях.

Новый подход в фотодинамической терапии

В традиционной PDT для генерации токсичного синглетного кислорода в опухолевую ткань вводят фотосенсибилизатор, который затем активируют светом (например, лазером). Новый метод с Cu-Cy проще и эффективнее:

• Глубокая проникающая способность: Рентгеновские лучи, активирующие Cu-Cy, проникают глубоко в ткани, что решает проблему лечения глубоко расположенных опухолей.
• Многофункциональность: Частицы Cu-Cy сами являются фотосенсибилизатором, не требуя введения дополнительных веществ. Это делает лечение более удобным, эффективным и экономичным.
• Низкая токсичность: Наночастицы демонстрируют низкую токсичность для здоровых клеток.
• Дополнительная функция: Интенсивная фотолюминесценция и рентгенолюминесценция Cu-Cy позволяют использовать их также для визуализации клеток.

Результаты и перспективы

В лабораторных тестах на клетках рака молочной железы и простаты опухоль, обработанная инъекцией Cu-Cy и рентгеновским излучением, практически не росла в течение 13 дней, в то время как необработанная опухоль увеличилась в три раза.

Исследование опубликовано в августовском номере Journal of Biomedical Nanotechnology. Университет уже подал предварительную заявку на патент. Дальнейшая работа будет направлена на уменьшение размера наночастиц Cu-Cy для лучшего поглощения тканью опухоли.