Самоорганизующаяся наночастица может улучшить МРТ-диагностику рака

Ученые разработали новую самоорганизующуюся наночастицу, нацеленную на опухоли, чтобы помочь врачам диагностировать рак раньше.

Новая наночастица, созданная исследователями из Имперского колледжа Лондона, повышает эффективность магнитно-резонансной томографии (МРТ), специфически связываясь с рецепторами, обнаруженными на раковых клетках.

Наночастица покрыта специальным белком, который ищет специфические сигналы, испускаемые опухолями. При обнаружении опухоли она начинает взаимодействовать с раковыми клетками. Это взаимодействие удаляет белковое покрытие, заставляя наночастицу самоорганизовываться в гораздо более крупную частицу, что делает её более заметной на снимке.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Angewandte Chemie, использовались раковые клетки и модели мышей для сравнения эффектов самоорганизующейся наночастицы в МРТ с обычно используемыми контрастными агентами. Было обнаружено, что наночастица производит более мощный сигнал и создает более четкое МРТ-изображение опухоли.

Ученые утверждают, что наночастица повышает чувствительность МРТ-сканирования и в конечном итоге улучшит способность врачей обнаруживать раковые клетки на гораздо более ранних стадиях развития.

Профессор Николас Лонг с кафедры химии Имперского колледжа Лондона заявил, что результаты показывают реальные перспективы для улучшения диагностики рака: «Повышая чувствительность МРТ-обследования, мы стремимся помочь врачам гораздо быстрее обнаружить возможное злокачественное образование. Это позволит пациентам раньше получить эффективное лечение, что, как мы надеемся, повысит выживаемость при раке».

«МРТ-сканеры есть почти в каждой больнице страны, и это жизненно важные аппараты, которые ежедневно используются для сканирования тел пациентов и выяснения причин недомогания. Но мы знаем, что некоторые врачи считают, что хотя МРТ-сканеры эффективны для обнаружения крупных опухолей, они, возможно, не так хороши для выявления небольших опухолей на ранних стадиях», — добавил профессор Лонг.

Новая наночастица предоставляет инструмент для повышения чувствительности МРТ. Ученые сейчас работают над улучшением её эффективности. Профессор Лонг сказал: «Мы хотели бы улучшить дизайн, чтобы врачам было еще проще обнаружить опухоль, а хирургам — прооперировать её. Сейчас мы пытаемся добавить дополнительный оптический сигнал, чтобы наночастица начинала светиться с помощью люминесцентного зонда после обнаружения цели. В сочетании с улучшенным МРТ-сигналом это еще больше облегчит идентификацию опухолей».

Перед тестированием и введением нетоксичной наночастицы мышам ученым нужно было убедиться, что она не вырастет при самоорганизации настолько, чтобы причинить вред. Они ввели наночастицу в физиологический раствор в чашке Петри и наблюдали за её ростом в течение четырех часов. Наночастица выросла со 100 до 800 нанометров — что все еще достаточно мало, чтобы не причинить вреда.

Ученые сейчас совершенствуют наночастицу и надеются протестировать свою разработку в клинических испытаниях на людях в течение следующих трех-пяти лет.

Доктор Хуан Галло с кафедры хирургии и онкологии Имперского колледжа Лондона сказал: «Сейчас мы работаем над точной настройкой размера конечной наночастицы, чтобы она была еще меньше, но при этом давала усиленное МРТ-изображение. Если она будет слишком мала, организм выведет её до сканирования, но если слишком велика — это может быть вредно. Очень важно добиться идеального размера, прежде чем переходить к испытаниям на людях».