Учёные разработали наносферы для улучшения световой диагностики и терапии рака

Исследователи из лаборатории биофизики NYU Abu Dhabi (NYUAD) создали биосовместимые и биоразлагаемые наносферы, нацеленные на опухоль. Они объединяют функции обнаружения и мониторинга опухоли с мощной светоактивируемой терапией, что значительно повышает эффективность существующих световых методов.

Неинвазивные световые методы — фотодинамическая терапия (PDT) и фотогальваническая терапия (PTT) — могут стать безопасной альтернативой обычному лечению рака, но их развитие сдерживалось плохой растворимостью агентов, низкой стабильностью и отсутствием специфичности к опухоли.

  • PDT использует лазерное излучение для активации фотосенсибилизатора, который генерирует активные формы кислорода (ROS), токсичные для раковых клеток.
  • В PTT фототермический агент преобразует поглощённый свет в тепло, вызывая гипертермию и разрушение опухолевой ткани.

В статье, опубликованной в журнале ACS Nano, команда представила разработку: наносферы из мезопористого кремнезема с ап-конверсией (ALUMSNs). Они функционализированы пептидом ATRAM, чувствительным к кислотности, и покрыты липид/PEG-оболочкой.

Эти многофункциональные наносферы:

  1. Защищают инкапсулированные фотосенсибилизаторы и фототермические агенты от деградации.
  2. Доставляют эти молекулы непосредственно в раковые клетки.
  3. Позволяют детектировать и отслеживать опухоль с помощью теплового, флуоресцентного и магнитно-резонансного (MRI) методов визуализации.
  4. Обеспечивают комбинированную PDT и PTT, индуцируемую лазерным излучением ближнего инфракрасного (NIR) диапазона. Комбинация методов повышает эффективность терапии и приводит к уменьшению опухолей без обнаруживаемой системной токсичности.

«Поскольку ROS — высокореактивная молекула с очень коротким временем жизни и ограниченным радиусом действия, для эффективности PDT критически важно, чтобы в ткани опухоли присутствовало достаточное количество фотосенсибилизатора», — пояснил Логанатан Паланикумар, старший научный сотрудник лаборатории.

Новая платформа помогает преодолеть ограничения, сдерживавшие эффективность световых методов, и открывает путь для развития световых методов лечения рака.