Ученые МФТИ и Института биоорганической химии им. академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН создали уникальные биосовместимые наночастицы, которые способны распознать и визуализировать раковые клетки в организме, а также уничтожать их под воздействием внешнего света.
Ученые во всем мире проводят активные исследования в области лечения онкологических заболеваний с помощью наночастиц. Наночастицы из сополимера молочной и гликолевой кислоты оказались одними из наиболее успешных кандидатов для внедрения в практику: в клинике уже применяется более 20 препаратов на их основе.
В своей работе российская научная группа разработала наночастицы сополимера молочной и гликолевой кислот (PLGA) для диагностики и фотодинамической терапии крупных опухолей молочной железы с экспрессией рецептора HER2. Эффективность работы была доказана in vivo (на живом организме, а именно — лабораторных мышах). Ученые разработали онкотераностическую наноплатформу, обладающую двойными свойствами: диагностическими, активирующимися красным светом, и терапевтическими, активирующимися зеленым светом. Таким образом, диагностические и терапевтические свойства реализуются с использованием одного наноагента, но под воздействием света с разными длинами волн. Тем самым воплощается в жизнь активно развивающаяся сегодня концепция тераностики — объединение терапии и диагностики на одной платформе.
Адресную доставку наночастиц к клеткам обеспечивали посредством оснащения поверхности наночастиц антителами, узнающими рецептор HER2. Важно отметить, что метод оснащения наночастиц антителами, разработанный в данном исследовании, значительно отличается от традиционных.
Диагностические свойства наночастиц были реализованы за счет загрузки биосовместимого красителя Нильского синего, а терапевтические — за счет загрузки фотосенсибилизатора Бенгальского розового. Несмотря на то, что эти соединения считаются уже чуть ли не традиционными, их свойства до сих пор используются не в полной мере. Например, липофильная природа Нильского синего позволила сделать наночастицы флуоресцирующими тогда и только тогда, когда они войдут внутрь раковой клетки: если наночастицы находятся снаружи клетки, они не светятся.
Работа представляет собой не только фундаментальную разработку с точки зрения создания эффективных частиц для онкотерапии, но и удобный инструмент для исследователей.