Создана новая полимерная система доставки фотосенсибилизаторов для терапии карциномы

Ученые из Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук (ИБХФ РАН) совместно с коллегами из РЭУ им. Г.В. Плеханова и МГУ им. М.В. Ломоносова опубликовали работу, посвященную разработке и исследованию новых систем доставки фотосенсибилизаторов для фотодинамической терапии, в журнале Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.

Онкологические заболевания – это многогранная проблема глобального здравоохранения, которая по-прежнему остается на переднем крае науки. Фотодинамическая терапия рака остается популярной и легко реализуемой современной медицинской стратегией, основанной на взаимодействии между светом и фотосенсибилизирующими агентами для быстрого и эффективного уничтожения тканей опухоли. Большой интерес представляет поиск подходов к повышению терапевтической эффективности фотодинамической терапии, в частности разработка передовых фотосенсибилизирующих средств с повышенной специфичностью и активностью, а также усовершенствование систем доставки, которые обеспечивают оптимальное накопление этих средств в опухолях при минимизации побочных эффектов.

В настоящее время в мире проводится множество исследований, посвященных созданию высокоэффективных материалов для фотодинамической терапии различных видов рака, включая один из самых распространенных - базальноклеточную карциному, на основе биосовместимых полимеров и фотосенсибилизаторов с возможностью их направленной модификации для повышения терапевтической ценности лечения.

В работе рассмотрены новые волокнистые материалы на основе биополимера поли(3-гидроксибутирата) для доставки новых синтетических фотосенсибилизаторов, включающих фрагменты производных феофорбида. Коллектив провел комплексные исследования фотофизических, антимикробных, токсических свойств терапевтической субстанций в свободной форме и в полимерной системе доставки. В ходе экспериментальной работы удалось обнаружить закономерности влияния структурных фрагментов производных феофорбида на степень развития микрорельефа поверхности, а также морфологию волокнистых материалов, наполненных лекарственной формой. Найденные закономерности открывают перспективы контроля скорости высвобождения препарата на различных этапах терапии.

«Было показано, что различные даже незначительные отличия в структуре производных феофорбида, хотя и не влияют на полукристаллическую природу и структуру аморфной области поли(3-гидроксибутирата), но вызывают существенные изменения в морфологических характеристиках поверхности, что позволяет регулировать скорость и профиль высвобождения лекарственной формы из полимерного носителя», - рассказывает один из участников исследования, кандидат химических наук Полина Тюбаева.

Разработанные материалы продемонстрировали высокую противопухолевую эффективность в фотодинамической терапии при концентрации производных феофорбида 0,03 %. Разработанные системы представляют большой интерес для будущих исследований, так как помимо противоопухолевой терапии, потенциальные направления их применения включают создание инновационных форм биомедицинских материалов: светоактивируемых антимикробных повязок для лечения инфицированных ран и инфекций слизистых оболочек; фотодинамических каркасов для поддержки заживления ран с помощью иммуномодуляции, опосредованной активными формами кислорода (АФК); имплантируемых материалов на основе полимера с чувствительными к АФК линкерами для разрушения каркасов под действием света или контролируемого высвобождения. Учитывая оптические свойства света с длиной волны 660 нм, такие системы могут быть адаптированы для использования на коже и доступных слизистых оболочках тканей. А комбинация с химиотерапевтическими или иммуномодулирующими средствами могут дополнительно повысить терапевтическую специфичность и эффективность предлагаемых систем.