Наночастицы для неинвазивной терапии глубоких раковых опухолей

Исследователи из Национального университета Сингапура (NUS) разработали новую технологию для безопасного и неинвазивного лечения глубоких форм рака. Команда под руководством доцента Чжан Юна доказала, что их метод способен ингибировать рост опухоли и контролировать экспрессию генов у мышей. Это первое в мире применение наночастиц для неинвазивной фотодинамической терапии глубокого рака.

Результаты работы были опубликованы в журнале Nature Medicine 17 сентября 2012 года.

Суть технологии

Учёные обнаружили способ контролировать экспрессию генов с помощью наночастиц, способных преобразовывать ближний инфракрасный (NIR) свет в видимый или ультрафиолетовый (УФ) свет. Эти частицы можно доставлять в целевые области организма пациента.

• Проблема традиционного подхода: Экспрессию генов можно регулировать с помощью УФ-света, но он сам по себе может нанести вред тканям.
• Решение: NIR-свет нетоксичен и глубже проникает в ткани. Наночастицы, попав в нужную область, преобразуют NIR обратно в УФ-свет (процесс ап-конверсии), что позволяет точно активировать гены, контролируя количество, время и продолжительность выработки белков.

Расширение применения

Поскольку наночастицы могут генерировать и видимый свет, технологию применили и в других световых терапиях. Традиционная фотодинамическая терапия использует видимый свет для активации противоопухолевых препаратов, но он не достигает глубоких опухолей. Метод с NIR-светом обеспечивает гораздо большее проникновение.

«Используя наши наночастицы, препараты можно активировать безопасным NIR-светом, который также способен проникать глубже в ткани для лечения поражённых клеток», — пояснил доцент Чжан Юн.

Платформа для различных задач

Соавтор работы, аспирант Муту Кумара Гнананасаммандан, отметил, что разработана платформенная технология, которую можно адаптировать для широкого спектра применений:

• Фотодинамическая терапия рака.
• Биовизуализация: наночастицы, прикреплённые к биомаркерам, могут «помечать» раковые клетки, улучшая визуализацию опухолей.

История и перспективы

Основы технологии были заложены в 2008 году, когда команда опубликовала в Advanced Materials высокоцитируемую статью о многоцветных наночастицах с ядром и оболочкой, покрытых мезопористым кремнезёмом.

В настоящее время команда из шести исследователей NUS сотрудничает с Национальным онкологическим центром Сингапура в рамках проекта, финансируемого Агентством по науке, технологиям и исследованиям (A*STAR). Цель проекта — оценка безопасности и эффективности технологии для подготовки будущих пилотных клинических испытаний.