Наука и технологии России

Вход Регистрация

Золото и свет совместно помогут в борьбе с раком

В последние десятилетия специалисты активно разрабатывают метод фотодинамической терапии (ФДТ) рака. При ФДТ в организм вводят фотосенсибилизаторы –вещества, которые избирательно накапливаются в клетках опухоли и делают их более чувствительными к свету. При облучении таких клеток светом с определённой длинной волны происходит фотохимическая реакция с образованием активных форм кислорода, уничтожающих раковые клетки. Кроме того, ФДТ повреждает питающие опухоль кровеносные сосуды, что также способствует её гибели. При таких несомненных достоинствах, как малая инвазивность, низкая токсичность препаратов и отсутствие риска тяжелых осложнений, метод ФДТ имеет серьезные ограничения. Световое излучение не проникает в ткань на большую глубину, а фотосенсибилизаторы пока не обладают достаточной избирательностью.

Проблему может решить препарат, созданный российскими учёными из 6 российских институтов – серосодержащее производное природного бактериохлорофилла а, иммобилизованное на поверхности золотых наночастиц.

Бактериохлорофиллы и их производные поглощают свет с длинной волны около 800 нм, который проникает в ткани на глубину до 20 мм и позволяет лечить глубокозалегающие и пигментированные опухоли. Наночастицы золота избирательно накапливаются в раковых клетках. Сочетание избирательности и глубины действия позволит повысить результативность фотодинамической терапии. Результаты этого исследования опубликованы в последнем выпуске журнала Биохимия (И.В. Пантюшенко, П.Г. Рудаковская, А.В. Старовойтова, А.A. Михайловская, М.А. Абакумов, М.А. Каплан, А.А. Цыганков, А.Г. Мажуга, М.А. Грин, А.Ф. Миронов «Разработка наноструктурированных ИК–фотосенсибилизаторов на основе производных бактериохлорофилла а и наночастиц золота для фотодинамической терапии рака», Биохимия, 2015, 80, 891–902). В работе приняли участие специалисты Московского государственного университета тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова, химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, Национального исследовательского технологического университета «МИСиС», Медицинского радиологического научного центра им. А.Ф. Цыба, Российского национального исследовательского университета им. Н.И. Пирогова Минздрава России и Института фундаментальных проблем биологии РАН.

Исследователи выделили бактериохлорофилл а из биомассы бактерий Rhodobacter capsulatus и модифицировали пигмент, синтезировав его серосодержащее производное. Сера образует связи с золотом, что позволило получить устойчивый комплекс из золотых наночастиц и молекул фотосенсибилизатора. Комплекс поглощает свет в области 824 нм, а при 830 нм флуоресцирует. Благодаря этому свойству исследователи изучили распределение препарата в здоровых органах и саркомах крыс. Оказалось, что наночастицы, нагруженные пигментом, циркулируют в крови существенно дольше, чем свободный фотосенсибилизатор, и достигают максимального содержания в опухоли через 24 часа после введения. В опухоль они попадают через поврежденные кровеносные сосуды. Иммобилизация пигмента на золотых наночастицах позволяет повысить его концентрацию в опухоли и сделать фотодинамическую терапию более эффективной.

«В дальнейшем в качестве носителей будут использованы наночастицы и других металлов, например, оксида железа, что позволит не только лечить, но и диагностировать онкологические заболевания методом магнитно-резонансной томографии (МРТ). Такой подход в онкологии, сочетающий терапию и диагностику, получил название «тераностика» и является чрезвычайно перспективным для раннего выявления и лечения рака», –

рассказал STRF.ru заместитель заведующего кафедрой химии и технологии биологически активных соединений МИТХТ им. М.В.Ломоносова Михаил Грин.

Работа выполнена при поддержке РФФИ и НИТУ «МИСИС»

РЕЙТИНГ

4.33
голосов: 6

Обсуждение