Комбинация многокомпонентных магнитных наночастиц и химиотерапевтических препаратов эффективнее против раковых клеток
В новом исследовании ученые из института IMDEA Nanociencia предложили использовать многокомпонентные магнитные наночастицы (агрегаты более мелких наночастиц) для борьбы с раком. Эти частицы практически не изучались ранее на предмет их эффективности в физиологических средах.
Принцип действия основан на магнитной гипертермии: наночастицы, находясь вблизи опухоли, под действием переменного магнитного поля нагреваются, что приводит к гибели раковых клеток. Данный метод уже проходит клинические испытания в некоторых больницах мира.
В работе исследователи изучили эффективность двух морфологий наночастиц против нескольких коммерческих линий раковых клеток:
- Поджелудочной железы
- Увеального тракта (глаза)
- Легкого
- Толстой кишки
- Молочной железы
Для усиления эффекта к поверхности наночастиц добавляли два типа противоопухолевых молекул:
Химиотерапевтический препарат
МикроРНК (малые молекулы рибонуклеиновой кислоты, выступающие в роли супрессоров опухоли)
Было протестировано и сравнено все возможные комбинации:
- Немодифицированные наночастицы
- Частицы с добавлением только химиопрепарата
- Частицы с добавлением только микроРНК
- Частицы с обоими типами молекул
- Все варианты — как с нагревом от гипертермии, так и без него.
Результаты, опубликованные в Journal of Colloid and Interface Science, показали, что наилучший результат (наименьшая жизнеспособность клеток) дает комбинация трех методов: химиотерапии, генной регуляции микроРНК и магнитной гипертермии.
Преимущества подхода:
- Наночастицы выступают транспортным средством для доставки нерастворимых в воде микроРНК прямо в клетки.
- Высвобождение связанных с частицами препаратов происходит медленнее, что продлевает их период полураспада и позволяет лучше контролировать процесс.
- Возможность снижения дозы препарата для пациента, что уменьшает побочные эффекты химиотерапии.
- Гипертермия — это метод физического воздействия, к которому сложнее выработать резистентность (в отличие от некоторых химиопрепаратов), и он потенциально применим к разным типам опухолей.
Текущие ограничения для широкого клинического применения:
- Необходимость внутриопухолевого введения наночастиц.
- Частицы остаются в организме после лечения.
- Отсутствие долгосрочных исследований их поведения in vivo.
Несмотря на это, методы персонализированной наномедицины, доставляющие препараты или терапевтическое тепло напрямую в раковые клетки, остаются крайне перспективным направлением.