Найти и уничтожить рак помогут мультимодальные нанокомплексы
Для лечения ряда злокачественных опухолей, в том числе рака груди, представляется чрезвычайно перспективным применение наночастиц с адресной доставкой и возможностью высвобождения препаратов под действием электромагнитных полей. Однако для клинического применения таких методов лечения необходимо проследить за распределением и поведением наночастиц в живом организме.
Ученые Университета Райса (Rice University) под руководством Наоми Халас (Naomi Halas) в сотрудничестве с Амитом Джоши (Amit Joshi) и его коллегами из Медицинского колледжа Бэйлора (Baylor College of Medicine) использовали два разных метода отслеживания доставки терапевтических наночастиц в опухоли молочной железы. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nano Letters (Tracking of Multimodal Therapeutic Nanocomplexes Targeting Breast Cancer in Vivo), не только демонстрируют возможность создания мультимодальных наночастиц и визуализацию их в организме, но и предоставляют важную информацию о том, как обеспечивающие адресную доставку агенты влияют на судьбу сложных наночастиц.
Эксперименты проводилось с использованием нанооболочек из золота, к которым ученые добавили магнитные наночастицы из оксида железа, встроенные в тонкий слой диоксида кремния, за которым следовали слой флуоресцентных молекул, известных как ICG, и слой адресных антител. Всю конструкцию покрывал слой биосовместимого вещества – полиэтиленгликоля, и антител, аффинных к рецептору HER2, находящемуся на мембранах клеток некоторых форм рака груди.
Чтобы отследить такие нанокомплексы в организмах мышей с опухолями молочной железы человека с гиперэкспрессией белка HER2, ученые в течение 72 часов после их введения использовали два метода: магнитно-резонансную визуализацию (magnetic resonance imaging, MRI) и визуализацию флюоресценции в ближней инфракрасной области спектра (near-infrared imaging, NIR-fluorescence). Такой подход обеспечивает детальную информацию о поведении in vivo диагностических и терапевтических нанокочастиц.
Самого высокого уровня количество наночастиц в опухоли достигало через 4 часа после инъекции. В противоположность этому, в опухолях, для которых не характерна гиперэкспрессия поверхностного белка HER2, большого накопления наночастиц не наблюдалось. Результаты, полученные методом магнитно-резонансной визуализации, отличались тем, что пики накопления наночастиц в опухолях отмечались только через 24 часа после введения.
Ученые предполагают, что эти различия объясняются тем, что флуоресцентная визуализация обнаруживает наночастицы, связавшиеся с поверхностью опухоли, а магнитно-резонансная – частицы, распределенные по всей массе опухоли. Разумеется, для проникновения наночастиц в ядро опухоли необходимо больше времени, чем для связывания с клетками на ее поверхности. На протяжении всего эксперимента наночастицы оставались неразрушенными, и такие же частицы, несущие терапевтический агент, могли бы высвободить своё содержимое в самое подходящее время и точно в цель.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам PhysOrg: Tracking therapeutic nanoparticles that target breast tumors
22.12.2010