Ученые создали молекулы для фотодинамической терапии опухолей, активируемые светом лампы

Ученые из Медицинской школы UMass под руководством профессора Ган Хана разработали новый класс молекул для фотодинамической терапии (ФДТ), способных направлять свет обычной лампы глубоко в ткани для уничтожения раковых опухолей.

В статье, опубликованной в Journal of the American Chemical Society, описываются молекулы карбазол-замещенного BODIPY (Car-BDP). Они обладают интенсивной широкой полосой поглощения в ближнем инфракрасном (NIR) диапазоне и чрезвычайно высоким квантовым выходом синглетного кислорода, что расширяет потенциал клинического применения ФДТ.

"Это исследование знаменует собой большой шаг вперед в фотодинамической терапии за счет разработки нового класса биоразлагаемых органических наночастиц, поглощающих NIR-свет, для высокоэффективного таргетинга и лечения глубоко расположенных опухолей", — заявил Ган Хан.

Глубина проникновения в ткани — ключевая проблема практической ФДТ. Традиционно пациенту вводят нетоксичный светочувствительный препарат, который поглощается всеми клетками, включая раковые. Затем на область опухоли направляют красный лазерный свет, настроенный на молекулы препарата. При взаимодействии света с фотосенсибилизатором образуется высокореактивная форма кислорода (синглетный кислород), которая убивает злокачественные клетки, не повреждая соседние здоровые.

Исследование лаборатории Хана показывает, что процесс можно сделать проще, эффективнее и дешевле.

После инкапсуляции в биоразлагаемые полимеры молекулы Car-BDP образуют однородные мелкие органические наночастицы, которые:

• Растворимы в воде.
• Способны к таргетингу на опухоль.

Их можно использовать в сочетании с некогерентным светом обычной лампы рекордно низкой плотности мощности, вместо когерентного лазерного света высокой мощности. Эти наночастицы можно отслеживать по мере их распространения в организме, глубоко в тканях, для контурирования и уничтожения опухолей.

Важно, что органические наночастицы обладают чрезвычайно длительным временем циркуляции и могут выводиться из организма, что критически важно для разработки новых практичных препаратов для ФДТ.

Комбинация наночастиц и лампового света "достаточна для мониторинга и запуска практического эффекта ФДТ в широком спектре глубоко расположенных опухолей, таких как рак легких, толстой кишки, простаты и молочной железы".

Эта потенциальная новая платформа для точной тераностики (диагностики и терапии) опухолей с использованием маломощного лампового света открывает возможности для будущего доступного клинического лечения рака. Такое лечение пациенты потенциально смогут получать дома или в условиях нехватки ресурсов — на поле боя или в развивающихся странах.