Умные золотые нанооболочки для целевой доставки лекарств от рака

Китайские исследователи создали наночастицы, способные доставлять лекарства к конкретным раковым клеткам.

Многофункциональные «умные» золотые нанооболочки могут привести к более эффективному лечению рака, преодолевая ключевое ограничение современной химиотерапии — неспособность избирательно воздействовать только на раковые клетки, не затрагивая здоровые.

Ключом к улучшенной адресности служат небольшие пептиды на поверхности нанооболочек. Они направляют частицы к специфичным раковым клеткам и прикрепляются к маркерам на их поверхности. Кислая среда внутри раковых клеток затем запускает высвобождение противоопухолевых препаратов.

Конкретная наноструктура золотых оболочек также позволяет поглощать ближнее инфракрасное излучение и преобразовывать его в тепло. Это открывает возможность их использования в таргетной гипертермии — методе лечения рака, при котором клетки разрушаются под воздействием повышенных температур.

Первые результаты работы нанооболочек опубликованы 14 февраля в журнале Biomedical Materials издательства IOP Publishing.

Исследователи из Восточно-Китайского педагогического университета и Университета Тунцзи использовали золотые нанооболочки как строительный блок, к которому присоединили распространённый противораковый препарат Доксорубицин (DOX) и специфичный пептид A54.

Диаметр золотых нанооболочек составлял около 200 нанометров — более чем в 50 раз меньше эритроцита.

При тестировании на клетках человеческой гепатомы поглощение нанооболочек с пептидом A54 было в три раза выше, чем контрольных оболочек без пептида. Также наблюдалось значительное снижение поглощения обоих типов наночастиц нормальными здоровыми клетками.

Обработка раковых клеток нанооболочками в нагретой водяной бане показала заметный терапевтический эффект по сравнению с одной только химиотерапией, что демонстрирует потенциал гипертермического лечения.

Ведущий автор исследования доктор Шуньин Лю отметил: «Терапевтическая активность большинства противоопухолевых препаратов ограничена их системной токсичностью для пролиферирующих клеток, включая некоторые нормальные клетки. Преодоление этой проблемы остаётся большой задачей для химиотерапии».

«В нашем исследовании мы разместили на нанооболочках таргетный пептид, который, как было показано, специфичен к клеткам рака печени, улучшив адресность и доставку лекарств».

«Следующим шагом нашего исследования будет тестирование "умных" золотых нанооболочек in vivo на модели мыши с раком печени. Мы также изучим, как размер нанооболочек влияет на их эффективность, и насколько хорошо они преобразуют ближнее инфракрасное излучение в тепло».