Новая система доставки химиотерапии с двойным контролем
Химиотерапевтические препараты токсичны как для опухолевых, так и для здоровых клеток, что вызывает тяжелые побочные эффекты при их системном введении. Новое исследование IRP предлагает решение, позволяющее высвобождать токсичные соединения только в нужное время и в нужном месте — в опухоли.
Принцип работы системы
Система доставки использует микроскопические нановезикулы, заполненные модифицированным химиотерапевтическим препаратом. Он состоит из двух молекул противоракового препарата доксорубицина, соединенных с молекулой красителя, которая нагревается при поглощении ближнего инфракрасного света.
Контроль высвобождения обеспечивается двумя «логическими вентилями» (защитными механизмами):
- Внешний триггер (первый вентиль): Клиницист направляет лазер ближнего инфракрасного диапазона на опухоль. Свет нагревает краситель внутри нановезикул, что приводит к распаду другого химического вещества в везикуле с высвобождением свободных радикалов. Эти радикалы разрушают оболочку нановезикулы.
- Внутренний триггер (второй вентиль): После разрушения оболочки модифицированный препарат попадает в кислую среду опухоли. Эта среда разрывает специальную химическую связь, соединяющую доксорубицин с красителем, высвобождая активный препарат для атаки на опухоль.
«Два логических вентиля позволяют достичь более точного и контролируемого высвобождения препарата», — объясняет старший автор исследования, доктор философии Сяоюань 'Шон' Чен. — «Высвобождение происходит только при одновременном выполнении нескольких внутренних и внешних условий, что снижает токсичность и обеспечивает таргетную доставку».
Результаты и перспективы
Эксперименты подтвердили, что система работает по задуманному принципу, предотвращая высвобождение химиотерапии, кроме случаев воздействия более высокой температуры и кислой среды. Метод значительно уменьшил размер опухолей у мышей, продлил их жизнь и нанес минимальный ущерб остальным частям тела.
Дальнейшие планы команды доктора Чена включают тестирование системы на разных типах опухолей, масштабирование производства нановезикул и поиск альтернативных лазеру способов триггирования высвобождения препарата (например, с помощью магнитного поля), так как лазеру трудно достичь опухолей в некоторых частях тела.
«Это перспективная система доставки и высвобождения лекарств, — говорит доктор Чен. — Она может точнее контролировать высвобождение и улучшать терапевтический эффект, одновременно снижая токсичность и побочные эффекты химиотерапевтических препаратов».