Новый метод тераностики
Речь идет о новом интеллектуальном терапевтическом агенте для точной диагностики и терапии опухолей, который циркулирует в крови в виде небольших молекул и, попав в опухоль, самоорганизуется в более крупные наноструктуры и активируется микроокружением опухоли для терапии с помощью фотоакустической (ФА) визуализации.
Несмотря на то, что разработаны различные технологии для ФА визуализации, относительно небольшое количество средств демонстрирует высокую избирательность в микроокружении опухоли для визуализации и терапии «по требованию». В настоящем исследовании ученые из Висконсинского университета в Мэдисоне (University of Wisconsin-Madison, США) собрали интеллектуальный терапевтический агент из полиоксометаллатных кластеров на основе молибдена (Ox-POM). Эти кластеры работают в организме как умный наноробот: они сначала исследуют область опухоли, предоставляя изображения с ФА-визуализацией, а затем убивают раковые клетки (фототермическая терапия).
В отличие от традиционной химиотерапии, интеллектуальные кластеры Ox-POM, синтезируемые легко и быстро, действуют непосредственно в опухоли, не повреждая нормальные ткани и органы.
В экспериментах на мышиных моделях была протестирована новая система окислительно-восстановительной фототермической терапии (ФТТ), основанная на ФА визуализации. Кластеры Ox-POM накапливались в опухоли и под влиянием микроокружения превращались в крупные наночастицы, поглощающие излучение ближнего инфракрасного диапазона. Эксперименты in vitro и in vivo продемонстрировали их терапевтическую эффективность.
Результаты позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) с меченым цирконием-89 Ox-POM показали, что эти кластеры в основном выделяются через почки, минуя печень и селезенку. Это крайне важно для снижения потенциальных токсических эффектов.
При введении в организм мышей ФА сигнал обнаруживался в опухоли уже через час после инъекции. При внешнем воздействии излучения ближнего инфракрасного диапазона температура в опухоли быстро росла, достигая более 40°C через 30 секунд и 52°C спустя пять минут. Рост опухоли был полностью остановлен без рецидива в течение последующих 2 месяцев.
Полученные результаты демонстрируют новую стратегию точной диагностики и лечения опухолей «по требованию», которая предполагает создание нового класса терапевтических агентов на основе кластеров. Интеллектуальные наноматериалы могут также уменьшить повреждение противоопухолевыми препаратами нормальных органов и тканей и повысить их эффективность.
Исследование было представлено на Ежегодной конференции Общества ядерной медицины и молекулярной визуализации (Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, SNMMI).
Статья D. NI et al. Redox-Activated Photoacoustic Imaging-Guided Photothermal Therapy with Bioresponsive Polyoxometalate Cluster опубликована в Journal of Nuclear Medicine.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам SNMMI: New Theranostic Strategy Developed for Precise Tumor Diagnosis and Therapy.