Использование радиоволн для "прожарки" опухолей

Исследователи из Техасского центра наномедицины рака показали, что клетки рака печени поглощают целевые наночастицы золота, которые затем абсорбируют радиоволны и генерируют тепло, повреждающее клетки. Также ученые обнаружили, как повысить тепловую токсичность этих наночастиц.

Исследование провели Стивен А. Карли (Онкологический центр им. М.Д. Андерсона) и Лон Уилсон (Университет Райса). Результаты опубликованы в журнале Nanomedicine.

Биосовместимые наночастицы золота — идеальные носители для доставки тепла к опухолям, так как они нетоксичны, стабильны и могут быть покрыты молекулами для таргетинга. В отличие от обычных противораковых агентов, наночастицы золота безвредны, пока их не активирует источник энергии, например, радиоволны. Радиоволны имеют преимущество перед лазерным светом, так как не взаимодействуют с биологическими тканями и глубже проникают в тело.

Основное препятствие для использования активируемых радиочастотой наночастиц золота — их склонность к агломерации (слипанию), что снижает способность поглощать энергию и преобразовывать ее в тепло. Эксперименты показали, что низкий pH внутри эндосом — маленьких везикул, которые доставляют антитело-таргетированные наночастицы в клетки, — является основной причиной агрегации.

Чтобы нейтрализовать кислую среду в эндосомах, исследователи обработали клетки одним из двух препаратов: конканамицином А (антибиотик, не предназначенный для людей) или хлорохином (одобренное противомалярийное средство). Эти препараты предотвращают закисление эндосом. После обработки клетки подвергались воздействию антитело-таргетированных наночастиц золота и активации радиочастотой. Тепловая гибель клеток значительно возросла по сравнению с клетками без предварительной обработки блокаторами кислоты. Эффект был достигнут за счет сохранения белкового покрытия на поверхности наночастиц золота.

На основе этих результатов ученые разрабатывают антитело-таргетированные наночастицы с покрытием, предотвращающим агрегацию в кислой среде эндосомы.

Работа поддержана программой NCI Physical Sciences-Oncology Center, целью которой является ускорение применения нанотехнологий для профилактики, диагностики и лечения рака.