Медицина

Наночастицы и нагрев вылечили рак кишечника у мышей

НИТУ «МИСиС»

Группа ученых НИТУ «МИСиС» представила результаты испытания инновационной технологии онкотерапии, основанной на гипертермии – нагреве опухоли до определенной температуры за счет введенных в нее наночастиц. Препарат на основе наночастиц феррита кобальта излечил 100% мышей, больных раком кишечника, из экспериментальной группы. Результаты проекта опубликованы в международном научном журнале Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine.

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 одна из авторов статьи, инженер лаборатории «Биомедицинские наноматериалы» НИТУ «МИСиС» кандидат биологических наук Анастасия Гаранина.

Ученые провели сравнительный анализ воздействия различных температур на две модели злокачественных опухолей и выяснили, что клетки рака толстой кишки более чувствительны к гипертермии и гибнут уже при нагреве в диапазоне 41–43°С.

«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.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.