Наночастицы с двойным превращением для комбинированной терапии рака груди
Исследователи из Сучжоуского института биомедицинской инженерии и технологий (SIBET) Китайской академии наук и Южно-Китайского технологического университета разработали наночастицы, управляемые ближним инфракрасным (NIR) излучением. Они способны к двойному превращению — изменению размера и заряда — для комбинированной фотоуправляемой химио- и иммунотерапии рака молочной железы. Результаты опубликованы в Theranostics.
Проблема и решение
Наночастицы сталкиваются с биологическими барьерами: кровотоком, транспортом через сосуды, аномальными опухолевыми сосудами и плотным внеклеточным матриксом. В результате большинство из них накапливается на периферии опухоли и не проникает глубоко.
Конструкция наночастиц
Исследователи создали наночастицы со следующей структурой:
- Ядро: из мезопористого органосилика, сшитого диселенидными связями, чувствительное к активным формам кислорода (ROS). В нём размещён химиотерапевтический агент доксорубицин (DOX).
- Оболочка: термочувствительный слой на основе N-изопропилакриламида, гибридизированный с индоцианиновым зелёным (ICG).
Принцип работы
До облучения: Отрицательно заряженная термочувствительная оболочка предотвращает утечку DOX, обеспечивая длительное время циркуляции в крови и высокое накопление в опухоли.
При NIR-облучении:
- Лёгкий фотогревательный эффект разрушает термочувствительную оболочку, меняя заряд поверхности с отрицательного на положительный.
- ROS, генерируемые ICG, расщепляют диселенидные связи в ядре, что приводит к его быстрой деградации на более мелкие фрагменты с DOX (размер уменьшается со 115 нм до 20 нм).
Результаты
Такое двойное превращение (заряда и размера), управляемое NIR-светом:
- Облегчает накопление в опухоли и глубокое проникновение.
- Усиливает эффективность химиотерапии.
- Индуцирует мощный эффект иммуногенной гибели клеток in vitro и in vivo.
В исследованиях на животных комбинация этой наносистемы с блокадой контрольной точки белка запрограммированной клеточной гибели-1 (PD-1) значительно подавила рост первичной опухоли и лёгочные метастазы рака молочной железы, а также резко снизила токсические побочные эффекты свободного препарата.
Перспективы
Исследование предоставляет новую платформу для безопасной и эффективной комбинированной терапии рака груди. В дальнейшем команда планирует модифицировать поверхность наночастиц антителами для усиления активного таргетинга на опухоль и попытаться использовать систему для доставки инструментов генного редактирования.