Нанотехнологии улучшают доставку химиотерапии

Ученые из Университета штата Мичиган разработали новый метод мониторинга концентраций химиотерапевтических препаратов, который эффективнее помогает удерживать лечение пациентов в пределах критически важного терапевтического окна.

Брайан Смит, доцент кафедры биомедицинской инженерии, создал метод на основе магнитно-частичной визуализации (MPI). В нем используются суперпарамагнитные наночастицы в качестве контрастного агента и единственного источника сигнала для отслеживания высвобождения лекарства в организме — непосредственно в месте опухоли.

«Это неинвазивно и может дать врачам немедленное количественное изображение того, как препарат распределяется в любой части тела», — сказал Смит.

Команда Смита, в которую вошли ученые из Стэнфордского университета, использовала модели мышей, чтобы объединить свою систему суперпарамагнитных наночастиц с доксорубицином — распространенным химиотерапевтическим препаратом. Результаты, опубликованные в текущем выпуске журнала Nano Letters, показывают, что нанокомпозитная комбинация служит как системой доставки лекарств, так и трассером для MPI.

MPI — это новая технология визуализации, которая быстрее традиционной магнитно-резонансной томографии (МРТ) и обладает практически бесконечной контрастностью. В сочетании с нанокомпозитом она может визуализировать скорость доставки препарата в опухоли, скрытые глубоко в теле.

По мере деградации нанокомпозита он начинает высвобождать доксорубицин в опухоли. Одновременно нанокластер оксида железа начинает распадаться, что вызывает изменения сигнала MPI.

«Мы показали, что изменения сигнала MPI линейно коррелируют с высвобождением доксорубицина с точностью, близкой к 100%», — сказал Смит. «Эта ключевая концепция позволила нашему MPI-инновации отслеживать высвобождение лекарства».

Смит подал предварительный патент на свой инновационный метод. Кроме того, отдельные компоненты созданного командой нанокомпозита уже одобрены FDA для использования в медицине человека, что должно ускорить одобрение нового метода мониторинга.

По мере продвижения процесса к клиническим испытаниям, которые потенциально могут начаться в течение семи лет, команда Смита начнет тестировать многоцветную MPI для дальнейшего улучшения количественных возможностей метода, а также препараты, отличные от доксорубицина.