Ученые из Технологического университета Сиднея, Гарвардского и Хэнаньского университетов разработали нанозимную платформу «двойного действия», которая с помощью умных наночастиц помогает бороться с глиобластомой. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в Science Translational Medicine.
Глиобластома — это самая агрессивная форма рака головного мозга. Заболевание тяжело поддается лечению из-за того, что опухолевые клетки проникают в окружающие ткани мозга: опухоль сложно полностью удалить, не повредив здоровые ткани. Также осложняет дело гематоэнцефалический барьер, ограничивающий доступ лекарств и радиотерапии в мозг.
Авторы новой работы создали материал, который решает две последовательные задачи: во время операции служит для хирурга точным ориентиром, а после — помогает в целенаправленной очистке. Платформа состоит из ультратонкого двумерного листа, усеянного атомами, выполняет две переключаемые функции, которые активируются одним и тем же светом ближнего инфракрасного диапазона: визуализацию и фототерапию.
Во время операции флуоресцентный краситель, нанесенный на лист, светится на длине волны ближнего инфракрасного диапазона, невидимой для человеческого глаза, что позволяет хирургам видеть отдельные скопления опухолевых клеток размером до 44 микрометров — разрешение, недоступное современным клиническим инструментам визуализации. Молекула-мишень, прикрепленная к материалу, также помогает ему преодолевать гематоэнцефалический барьер и накапливаться именно в клетках глиомы.
После удаления видимой опухоли в операционную полость вводится тот же материал, который активируется светом той же длины волны для послеоперационной фототерапии. Атомы платины преобразуют перекись водорода, вырабатываемую опухолью, в кислород, противодействуя среде с низким содержанием кислорода, которая обычно защищает раковые клетки от лечения. При этом свет генерирует тепло и реактивные молекулы, разрушающие микроскопические раковые клетки, до которых не может добраться хирург.
На мышиных моделях глиобластомы этот метод позволил подавить рецидив опухоли после операции, обеспечивая 100% выживаемость животных в течение 60 дней по сравнению с 42 днями при использовании только операции, и не вызывая заметных неврологических или двигательных нарушений при последующем тестировании. Это лишь ранняя стадия исследования, однако в будущем эта технология может стать важным шагом на пути к снижению риска рецидива, который остается одной из ключевых проблем для пациентов с глиобластомой.
