Наночастицы золота помогают в ранней диагностике рака печени
Гепатоцеллюлярная карцинома — самый распространённый рак печени. Ежегодно его диагностируют у более чем 500 000 человек по всему миру, в основном в странах Африки к югу от Сахары и Юго-Восточной Азии. Большинство заболевших умирают в течение шести месяцев.
Главное препятствие для лечения — отсутствие ранней диагностики. Современные методы (УЗИ, КТ, МРТ) обнаруживают опухоли, только когда они достигают около 5 сантиметров в диаметре. К этому моменту рак становится особенно агрессивным, устойчивым к химиотерапии и трудным для хирургического удаления.
Исследовательская группа из Университета Брауна сообщает об обнадёживающих результатах для более ранней диагностики. В лабораторных тестах команда использовала наночастицы золота с покрытием из заряженного полимера и метод рентгеновского рассеяния, чтобы обнаружить опухолеподобные массы размером всего 5 миллиметров. Этот подход, описанный в журнале Американского химического общества Nano Letters, впервые использует металлические наночастицы в качестве агентов для усиления сигнала рентгеновского рассеяния при визуализации опухолей.
«Мы не создаём метод скрининга, — сказал профессор химии Кристоф Роуз-Петрук, ведущий автор статьи. — Но при плановом обследовании людей с факторами риска, например, определёнными типами гепатита, мы можем использовать эту технику, чтобы увидеть опухоль размером всего в несколько миллиметров. Это в 10 раз меньше по размеру».
Команда взяла наночастицы золота диаметром 10 и 50 нанометров и окружила их двойным полиэлектролитным покрытием толщиной 1 нанометр. Покрытие придало частицам заряд, что увеличило вероятность их поглощения раковыми клетками. После поглощения учёные использовали метод рентгеновского рассеяния, чтобы детектировать наночастицы золота внутри злокачественных клеток. В тестах нетоксичные наночастицы золота составляли всего 0.0006% от объёма клетки, но этого было достаточно для их обнаружения прибором.
«Мы показали, что даже при таком малом количестве мы можем отличить эти [опухолевые] клетки», — заявил Роуз-Петрук.
Следующий шаг — клинические испытания. Летом группа начнёт прикреплять к наночастицам антитело, нацеленное на рак, для поиска опухолей печени у мышей. Антитело было разработано Джеком Вандсом, директором Центра исследований печени в Род-Айлендской больнице.
«Мы разработали моноклональное антитело, которое нацелено на белок клеточной поверхности, активно экспрессируемый на клетках рака печени, — сказал Вандс. — Мы планируем присоединить это антитело к наночастицам золота, чтобы попытаться обнаружить рост ранних опухолей в печени с помощью рентгеновской визуализации».
Исследователи считают, что метод рентгеновского рассеяния можно использовать для обнаружения наночастиц и в других органах.
«Идея в том, что если вы можете доставить эти [нано]частицы в определённые участки тела, вы можете понять, как их визуализировать», — пояснила Даниэль Рэнд, аспирант-химик и первый автор статьи.