Наночастицы оксида железа могут помочь обнаруживать и лечить опухоли

Инженеры MIT разработали новую методику, которая в будущем может помочь врачам выявлять злокачественные опухоли на ранних стадиях роста. Метод позволяет наночастицам собираться в группы внутри опухолей, образуя скопления с магнитным сигналом, достаточным для обнаружения аппаратом магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Исследование, которое только переходит к испытаниям на животных, предполагает инъекцию наночастиц из оксида железа (Fe₂O₃) в организм. Частицы попадают в кровоток и проникают в опухоли.

Для роста солидным опухолям необходимо формировать новые кровеносные сосуды. Однако из-за быстрого роста злокачественных опухолей в эндотелиальных клетках, выстилающих сосуды, образуются щели. Наночастицы могут просачиваться через эти щели внутрь опухоли.

Попав в опухоль, наночастицы могут быть спровоцированы к сборке в группы с помощью механизма, разработанного инженерами MIT. Конкретные ферменты (протеазы) внутри опухолей заставляют наночастицы «самособираться» или слипаться. Образовавшиеся скопления слишком велики, чтобы выйти обратно через щели. Кроме того, скопления имеют более сильный магнитный сигнал, чем отдельные наночастицы, что позволяет обнаружить их с помощью МРТ.

«Мы вводим наночастицы, которые будут самособираться при воздействии протеаз внутри инвазивных опухолей», — сказала Сангита Н. Бхатия, доктор медицины и философии. — «Когда они соберутся, они должны застрять внутри опухоли и стать более заметными на МРТ. Это может позволить проводить неинвазивную визуализацию быстрорастущих "горячих точек" рака в опухолях».

Изначально методика применяется для изучения опухолей молочной железы. Бхатия добавила, что в конечном итоге она может быть применена ко многим типам рака и для изучения «триггеров», превращающих доброкачественное образование в злокачественную опухоль. Наночастицы также обещают возможность доставки лекарств, убивающих раковые клетки, что может заменить лучевую или химиотерапию, вызывающие побочные эффекты.

Исследование представлено на обложке майского выпуска журнала Angewandte Chemie International Edition. Исследователи имеют предварительный патент на свою работу.