Наночастицы «путешествуют автостопом» на иммунных клетках для раннего обнаружения метастазов рака

Лимфатические узлы — это индикаторы состояния иммунной системы. Для пациентов с раком они служат ранним показателем метастазирования, когда клетки опухоли начинают распространяться. Раннее обнаружение метастазов позволяет вовремя начать терапию и улучшить прогноз.

Исследователи из Университета Южной Калифорнии разработали новую наночастицу, которая может «путешествовать автостопом» на иммунных клетках — моноцитах. Благодаря своему крошечному размеру частица может попадать прямо в лимфатические узлы и помогать визуализировать метастазы на МРТ, где их иначе было бы трудно обнаружить. Результаты могут привести к созданию более совершенных контрастных агентов для улучшения МРТ-скрининга лимфоузлов на рак.

Работа опубликована в ACS Nano под руководством доктора Юн Джи Чунг и аспиранта Ноя Трака.

Проблема текущих методов

  • Биопсия лимфоузлов болезненна, инвазивна и может вызывать побочные эффекты.
  • МРТ — неинвазивный метод, но он часто оценивает только размер узла, что плохо коррелирует с наличием метастазов (узел может увеличиться и из-за инфекции).
  • Существующие контрастные агенты не имеют механизма нацеливания на рак, поэтому все лимфоузлы подсвечиваются одинаково.

Решение: целевые наночастицы

Исследователи создали наночастицу, которая нацелена на рецептор C–C chemokine receptor 2 (CCR2), присутствующий как на опухолевых клетках, так и на моноцитах. Моноциты, вырабатываемые организмом в ответ на рак, «подвозят» частицы в лимфатические узлы.

Как это работает

  1. Частицы «цепляются» за моноциты, экспрессирующие CCR2.
  2. Моноциты доставляют их в лимфатические узлы.
  3. В узлах частицы эффективно подсвечивают метастатические раковые клетки для чёткого обнаружения на МРТ.
  4. Ключевую роль играет размер частиц, позволяющий им проникать в лимфоузлы.

Преимущества и результаты

  • Новый метод позволяет обнаруживать метастазы на очень ранней стадии, когда размер лимфоузла ещё не изменился.
  • В экспериментах на мышиной модели частицы увеличивали сигнал на МРТ до 50%.
  • Инструмент также имеет ценность для отслеживания рецидивов рака после удаления первичной опухоли.

Дальнейшие шаги

Работа подана в Nanoparticle Characterization Laboratory при Национальных институтах здоровья (NIH) для независимой оценки и валидации, чтобы приблизить технологию к клиническим испытаниям на людях.