Учeныe гoвoрят, чтo нaнoтрубки мoгут пo-рaзнoму примeняться в бoрьбe с рaкoм: oни мoгут испoльзoвaться в нaнoзoндax для высoкoрaзрeшaющeй визуализации, они могут быть носителями лекарственных молекул, они даже могут самостоятельно разрушать клетки рака.
На днях в журнале Advanced Functional Materials появилась статья, авторы которой описывают первое успешное применение золотых нанотрубок для лечения человеческого рака у мышей.
Ведущий автор исследования доктор Sunjie Ye, научный сотрудник Школы физики и астрономии и Института биомедицинских и клинических наук при Лидском университете (Великобритания), пишет: «Высокая частота рецидивов опухолей после хирургического удаления остается серьезным препятствием в борьбе с раком.
Лучевая и химиотерапия после операции во многих случаях могут предотвратить это, но оба метода лечения вызывают серьезные побочные эффекты».
Золотые нанотрубки – наночастицы из золота, по форме напоминающие трубочки для коктейля – имеют огромный потенциал в лечении и диагностике онкологических заболеваний. Пожалуй, ни одна наноструктура не объединяет в себе столько полезных для онкологов свойств.
Исследователи из Лидса говорят, что новая технология контроля длины нанотрубок стала прорывом в этой области. Когда ученые научились получать нанотрубки строго определенной длины, открылись невероятные возможности их применения.
Соавтор последнего исследования профессор Steve Evans из Школы физики и астрономии Лидского университета говорит: «Человеческие ткани проницаемы для лучей света определенной длины – примерно в красном/инфракрасном диапазоне. Вот почему, когда вы прикасаетесь к источнику света, ваш палец становится красным. Этот принцип был заложен в нашу технологию».
«Когда золотые нанотрубки перемещаются внутри тела человека, лучи с правильно подобранной длиной волны абсорбируются частицами. Эта световая энергия трансформируется в тепловую. Используя пульсирующий лазер, мы можем быстро поднять температуру нанотрубок в нужном месте, вызвав термическое разрушение опухоли», — поясняет профессор.
В исследованиях in vitro ученые изменяли мощность лазера и контролировали таким способом режим работы системы – при меньшей мощности они могли просто визуализировать опухоли, а при высокой мощности разрушать их.
Чтобы увидеть действие золотых наночастиц внутри живого организма, исследователи использовали новый метод диагностической визуализации под названием мультиспектральная ортоакустическая томография (multispectral optoacoustic tomography, MSOT). Опыты проводились на мышах с клетками рака человека, которым вводили золотые нанотрубки внутривенно. Это первый случай использования таких частиц в живом организме. Было установлено, что нанотрубки выделяются из организма и не являются токсичными, что крайне важно для клинического применения технологии.
Ведущий автор исследования доктор James McLaughlan, сотрудник Школы электроники и электроинжиниринга Лидского университета, комментирует: «Это первая в истории демонстрация производства и применения золотых нанотрубок для диагностики и терапии рака с использованием «оптического окна» живых тканей. Нанотрубки можно нацелить на опухолевые ткани. Они также имеют пустоты, которые можно заполнить лекарственным веществом. Эта комбинация позволяет целенаправленно вводить терапевтический агент для максимально эффективного лечения рака при минимальной токсичности для пациентов».
Сейчас ученые продвигаются к фазе ранних клинических испытаний технологии, надеясь в ближайшие годы внедрить ее в практику.
