Наночастицы успешно вылечили рак кишечника
Магнитная гипертермия – новый и развивающийся способ лечения рака, при котором интенсивный нагрев может вызывать денатурацию клеточных белков, что быстро уничтожает клетки опухоли. Однако чтобы вместе с больными не погибли здоровые ткани организма, метод предполагает избирательное введение в опухоль агента, обладающего магнитными свойствами. За счет них он обеспечивает локализованный и контролируемый нагрев в присутствии электромагнитного поля. Агент – в его роли выступают наночастицы оксидов металлов – контактирует с опухолевыми клетками и под воздействием килогерцового переменного электромагнитного поля нагревается, уничтожая их.
Однако технология пока не систематизирована. Ученые ищут материалы, а главное, температурные режимы, которые будут максимально эффективны для этой процедуры. Материаловеды и биохимики лаборатории «Биомедицинские наноматериалы» НИТУ «МИСиС» обнародовали обнадеживающие результаты исследований in vitro и in vivo, которые показали, что для успешной противоопухолевой терапии необходимо подбирать температурный режим конкретно под каждый вид рака.
В частности, группе удалось добиться полного исчезновения злокачественных новообразований у 100% мышей, больных раком толстой кишки, после нагрева опухоли при температуре в промежутке 41-43°С. Ученые использовали в своей работе наночастицы феррита кобальта, которые обладают высокими магнитными свойствами, а значит, способны обеспечивать нагрев клеток и тканей в широком диапазоне температур в ответ на воздействие электромагнитного поля. Кроме того, они крайне стабильны в физиологических условиях, не оказывают токсического влияния на клетки и ткани организма, а также их можно легко и недорого получать.
«Наблюдения велись за группами животных с двумя различными моделями опухолей – больными малоагрессивным раком толстой кишки СТ26 и агрессивным метастазирующим раком молочной железы 4Т1. Обе группы получали инъекцию суспензии наночастиц феррита кобальта в опухоль и дальнейшую терапию с помощью магнитной гипертермии при трех различных температурных режимах», - рассказывает один из авторов статьи инженер лаборатории «Биомедицинские наноматериалы» НИТУ «МИСиС» к.б.н Анастасия Гаранина.
Ученые провели сравнительный анализ воздействия различных температур на две – неагрессивную и «злую», активно метастазирующую – модели злокачественных опухолей и выяснили, что клетки рака толстой кишки более чувствительны к гипертермии и гибнут уже при нагреве в диапазоне 41-43°С. Результаты проекта опубликованы в международном научном журнале Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine.
«Рак молочной железы по результатам серии экспериментов оказался более устойчив к нагреву, и его клетки погибали только при высокотемпературной гипертермии > 47°C, - добавляет Гаранина. В группах животных, которым проводили терапию при температурах 46-48°C и 58-60°C, выживаемость составила 25-40%. Однако при этом важным открытием стал тот факт, что терапия с помощью магнитной гипертермии приводит к снижению случаев образования метастазов в теле животных по сравнению с хирургическим удалением опухоли».
В настоящее время коллектив продолжает лабораторные исследования для оптимизации работы нанопрепаратов в рамках доклинических исследований. Материал предоставлен пресс-службой НИТУ «МИСиС».