Наночастицы диоксида титана катализируют гибель клеток опухоли мозга
Ученые из Национальной лаборатории Аргонн Министерства энергетики США и Центра по лечению опухолей мозга Медицинского центра Чикагского университета разработали метод таргетной терапии рака мозга с использованием неорганических наночастиц диоксида титана, связанных с антителами.
Новый подход к терапии
Терапия основана на двухкомпонентном механизме:
- Наночастицы диоксида титана, связанные со специфическим антителом, распознают и связываются исключительно с рецепторами на поверхности раковых клеток.
- При облучении целевой области сфокусированным видимым светом диоксид титана генерирует свободные кислородные радикалы. Эти радикалы воздействуют на митохондрии — "энергостанции" клетки, — что запускает запрограммированную гибель клетки (апоптоз).
Ключевые результаты и перспективы
- Высокая эффективность: После 5-минутного воздействия светом токсичность для раковых клеток составила почти 100% через 6 часов и 80% через 48 часов.
- Селективность: Антитела обеспечивают нацеливание только на раковые клетки, не затрагивая здоровые ткани.
- Дополнительный эффект: Методом рентгеновской флуоресцентной микроскопии на Advanced Photon Source показано, что наночастицы также могут атаковать инвадоподии опухоли — выступы, позволяющие ей проникать в здоровые ткани.
- Статус: Пока испытания проводились только in vitro (на клеточных культурах). Следующим этапом станут тесты на животных.
Цитаты исследователей
- Елена Рожкова, Аргонн: "Это реальный пример того, как нано-биологический интерфейс может быть использован для биомедицинских приложений. Мы выбрали рак мозга из-за сложности его лечения и уникальных рецепторов".
- Мачей Лесняк, Медицинский центр Чикагского университета: "Мы преодолели ключевое ограничение применения наночастиц в медицине — их потенциальное распространение по всему телу".
Исследование, поддержанное Национальным институтом рака, опубликовано в журнале Nano Letters в статье "A high-performance nanobiophotocatalyst for targeted brain cancer therapy".