Наночастицы для более эффективной фотодинамической терапии рака

Исследователи из Университета Халла разработали способ загрузки наночастиц большим количеством светочувствительных молекул для создания более эффективной фотодинамической терапии (ФДТ) рака.

ФДТ использует молекулы, которые при облучении светом наносят непоправимый ущерб клеткам, создавая токсичные формы кислорода — активные формы кислорода (АФК). Большинство методов ФДТ работает с отдельными светочувствительными молекулами, но новые наночастицы могут доставлять к опухоли сотни таких молекул одновременно.

В ФДТ используется ряд различных светочувствительных молекул (фотосенсибилизаторов), каждая из которых поглощает очень специфичную часть светового спектра. Команда поместила один тип фотосенсибилизатора внутрь каждой наночастицы, а другой — на её поверхность. Это позволило генерировать значительно больше АФК при том же количестве света. Результаты опубликованы в журнале Molecular Pharmaceutics.

Наночастицы также были спроектированы оптимального размера и формы для легкого проникновения в опухоль.

«Маленькие опухоли получают питательные вещества и кислород путем диффузии, но, достигнув определенного размера, для дальнейшего роста им необходимо создавать кровеносные сосуды», — объясняет ведущий исследователь доктор Росс Бойл. — «Эти новые сосуды, или неоваскулятура, "протекают", так как их стенки не так плотны, как у обычных сосудов. Наши наночастицы спроектированы так, что давление в кровеносных сосудах проталкивает их через промежутки между клетками прямо в опухолевую ткань».

Материал наночастиц ограничивает вымывание их содержимого в кровотоке. Однако при активации светом в опухоли токсичные АФК могут свободно диффундировать из частиц, что ограничивает повреждение зоной рака.

Исследователи протестировали наночастицы на клетках рака толстой кишки. Частицы проникали внутрь клеток, но также оставались эффективными, находясь рядом с раковыми клетками, а не внутри них.

«Некоторые типы раковых клеток способны выводить обычные лекарства. Поэтому если эта терапия будет работать даже при нахождении наночастиц между раковыми клетками, а не внутри них, это может быть очень полезно», — говорит доктор Бойл.