Новая химия усиливает способность наночастиц обнаруживать редкие клетки

Наночастицы как диагностические агенты особенно перспективны благодаря возможности прикреплять к их поверхности разнообразные таргетные молекулы. Это усиливает различие между злокачественными и здоровыми клетками, упрощая поиск малого числа больных клеток среди множества здоровых. Однако создание таких таргетированных наночастиц сдерживалось необходимостью оптимизировать химические методы связывания таргетной молекулы с наночастицей для каждой уникальной комбинации.

Исследователи из Массачусетской больницы общего профиля и Гарвардской медицинской школы разработали химическую методологию, позволяющую присоединить практически любое антитело к наночастице без оптимизации условий реакции. Команда под руководством Ральфа Вайследера, со-руководителя Центра нанотехнологического превосходства в онкологии MIT-Гарвард, опубликовала результаты в журнале Nature Nanotechnology.

Используя наночастицы, обладающие одновременно магнитными и флуоресцентными свойствами, и три разных моноклональных антитела, нацеленных на опухолеассоциированные поверхностные молекулы, исследователи применили "биоортогональную химию". Это позволило создать наночастицы, прочно связывающиеся с целевыми типами опухолевых клеток. Связывание с нужными клетками было подтверждено с помощью новой миниатюрной системы детектирования на основе магнитного резонанса, разработанной командой Вайследера для применений в местах оказания медицинской помощи.

Ученые сравнили способность к связыванию своих таргетированных наночастиц с частицами, полученными одним из стандартных методов присоединения антител. Новый процесс создал наночастицы, которые связывались с целевыми клетками в 10–15 раз прочнее (с большей авидностью), чем частицы, полученные стандартными методами.

Помимо повышения чувствительности обнаружения опухолевых клеток, эта новая химия может также улучшить стратегии разработки систем таргетированной доставки лекарств.

Работа частично поддержана Национальным институтом рака.