26.04.2023

Умный наноскальпель поможет в лечении жидких опухолей

Умный наноскальпель поможет в лечении жидких опухолей

Российские ученые разработали наноскальпель, который способен избирательно разрушать опухолевые клетки в переменном магнитном поле. В сочетании с аппаратно-программным комплексом генерации низкочастотных магнитных полей он может стать основой разработки инновационных методов терапии рака. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в журнале Journal of Functional Biomaterials

Одним из трудноизлечимых онкозаболеваний является злокачественный асцит — жидкая опухоль (патологическая жидкость с раковыми клетками скапливается в брюшной или грудной полости и создает благоприятную для опухоли среду). Существующие методы лечения заболевания малоэффективны и высокотоксичны.

Коллектив ученых из Красноярска, Томска и Владивостока разработал магнитный наноскальпель для адресной и малоинвазивной микрохирургии трудноизлечимых асцитных опухолей. Наноскальпель состоит из молекул, распознающих опухоль, и магнитных нанодисков, которые механически разрушают опухолевую клетку в переменном поле.

В качестве распознающих молекул были использованы ДНК-аптамеры — функциональные аналоги белковых антител, представляющие собой синтетические одноцепочечные олигонуклеотиды ДНК или РНК, способные специфически связываться с любыми молекулярными и клеточными мишенями. Благодаря им создается точечно-нацеленная терапия. Аптамеры могут выдерживать широкий диапазон температур, из-за чего имеют длительный срок хранения, а их химическая модификация очень проста.

Эффективность наноскальпеля ученые проверили in vitro на клетках асцитной карциномы Эрлиха и in vivo на мышах. Опыты показали, что магнитомеханическая хирургия с помощью содержащего ДНК-аптамеры наноскальпеля, дистанционно управляемого низкочастотным магнитным полем, намного снизила количество раковых клеток в асцитной опухоли грызунов даже после разового воздействия.

По сути, новый инструмент способен избирательно разрушать одиночные опухолевые клетки. Таким образом, магнитомеханическая хирургия с дистанционно управляемым переменным магнитным полем «наноскальпелем» может стать перспективной технологией для терапии асцитной опухоли и злокачественных новообразований. В дальнейшем авторы разработки планируют усовершенствовать ее для применения при интраоперационном удалении отдельных опухолевых клеток и предотвращения рецидива опухоли.



СМОТРИТЕ ТАКЖЕ