Светоуправляемая наномедицина для точной доставки лекарств при колоректальном раке

Исследовательская группа из Департамента фармакологии и фармации Медицинского факультета им. ЛКС Гонконгского университета (HKUMed) разработала фотореспонсивную наномедицину для светоконтролируемой терапии колоректального рака. Наночастицы созданы простой самосборкой из ближне-инфракрасного красителя и пролекарства. После внутривенной инъекции наночастицы могут нацеливаться на опухоли толстой кишки и высвобождать лекарства для уничтожения раковых клеток под воздействием света. Этот процесс можно контролировать in situ с помощью визуализации in vivo. Исследование опубликовано в Bioengineering & Translational Medicine, на его основе подана заявка на патент.

Предпосылки

По данным Гонконгского онкологического регистра, колоректальный рак (рак толстой кишки) является вторым по распространённости раком в Гонконге, составляя 15.8% всех случаев рака, с тенденцией к росту в последние годы. Обычная химиотерапия имеет побочные эффекты (диарея, рвота, выпадение волос, анемия), поскольку противораковые препараты токсичны для нормальных клеток и обычно распределяются по всему организму после системного введения. Поэтому необходима разработка точно контролируемой технологии доставки лекарств.

Методы и результаты исследования

Свет может активировать фотореспонсивные пролекарства специфически в местах опухоли, снижая побочные эффекты в других тканях. В этом исследовании фотореспонсивные наночастицы были приготовлены простым смешиванием ближне-инфракрасного цианинового красителя IR783 и фоторасщепляемого пролекарства хлорамбуцила BODIPY-Cb. Наночастицы обладают высоким сродством к кавеолину (CAV-1), что позволяет эффективно захватываться клетками колоректального рака с высокой экспрессией CAV-1. Под воздействием зелёного света пролекарство расщепляется, наночастицы диссоциируют, высвобождая свободный хлорамбуцил. Этот процесс можно отслеживать с помощью флуоресцентной визуализации. У мышей с раком толстой кишки рост опухоли был значительно подавлен после введения наночастиц и светового лечения, при этом явных побочных эффектов не наблюдалось.

Значение исследования

Представлена простая, но эффективная платформа наномедицины, активируемой светом, для лечения колоректального рака, которая обеспечивает точную доставку противораковых препаратов. Эта технология потенциально применима для лечения других локальных заболеваний и может быть использована в клинических исследованиях в сочетании с оптоэлектронными устройствами, такими как оптические волокна.