Рак пятится назад: Ученые создали «платформу» для уничтожения раковых клеток


Прорыв в области технологий диагностики и лечения онкологических заболеваний удалось совершить российско-немецкой коллаборации химиков, физиков и биологов. Ученые впервые показали, что гибридный наноматериал на основе частиц магнетита и золота способен стать универсальной «платформой» как для обнаружения раковых клеток в любом месте организма, так и для адресной доставки лекарств в клетки. Новое средство дает возможность в ближайшие годы создать и внедрить совершенно новое поколение лекарств для лечения злокачественных опухолей.

Результаты проведенного исследователями фундаментального исследования на стыке физики, химии, биологии и медицины опубликованы в одном из самых рейтинговых научных журналов — Nature Scientific Reports.

«Междисциплинарной коллаборации ученых под руководством заведующего лабораторией „Биомедицинские наноматериалы“ НИТУ „МИСиС“, к.х.н Максима Абакумова удалось разработать „платформу“ для одновременной диагностики и терапии онкологических заболеваний, — говорит ректор НИТУ „МИСиС“ Алевтина Черникова. — Объединение диагностики и терапии на клеточном уровне — так называемая тераностика — считается сегодня одним из самых перспективных направлений в медицине. Задача ученых — научиться обнаруживать патогенные клетки на самой ранней стадии заболевания».

Если пометить патогенные клетки магнитными наночастицами, то их можно будет диагностировать с помощью магнито-резонансной томографии (МРТ) и уничтожать адресно доставляемым лекарством или магнитным полем, вызывающим нагрев и распад раковой клетки.

«Нам удалось соединить наночастицы золота (Au) и магнетита (Fe3O4) в такой гибрид, который и магнитными свойствами обладает, и лекарство на себе способен нести, — рассказал руководитель исследования заведующий лабораторией „Биомедицинские наноматериалы“ НИТУ „МИСиС“ Максим Абакумов. — Получилась такая „наногантель“, которая способна стать платформой — универсальной основой — тераностики будущего, и в нашей работе мы это показали. Важно отметить, что исключительные магнитные свойства наночастиц, обеспечивающие их эффективность как контрастных препаратов для МРТ, были обнаружены и исследованы коллегами из Германии под руководством д-ра Ульфа Видвальда. Профессор был приглашен в НИТУ „МИСиС“ в рамках программы повышения конкурентоспособности ведущих российских университетов 5-100».

Созданный учеными наногибрид был испытан не только in vitro — вне живого организма, на клеточной культуре, — но и in vivo — на лабораторных мышах с привитыми опухолями.

«В статье рассмотрена модель опухоли молочной железы мыши и показана возможность доставлять гибридные частицы Fe3O4-Au в опухоль загруженными противоопухолевым препаратом доксорубицином, — добавляет соавтор работы, инженер лаборатории биомедицинских наноматериалов НИТУ „МИСиС“ Мария Ефремова. — Внутри опухоли препарат высвобождается, и оказывает свое терапевтическое воздействие».

На место доксорубицина в «наногантель» можно поместить практически любой препарат, и именно это делает созданный гибрид идеальной платформой для обнаружения опухолевых клеток и доставки в них лекарства: предлагавшиеся ранее методы годились только для отдельных видов лекарств и только определенных типов раковых клеток. Такая универсальность позволяет надеяться на появление нового поколения средств лечения злокачественных опухолей уже в самые ближайшие годы.

По оптимистичным прогнозам автором исследования, на доклинические испытания метода удастся выйти буквально через два-три года, и еще столько же времени придется поработать до начала клинических испытаний на реальных больных. Впрочем, концепция тераностики пока еще нигде в мире не воплощена в клинической практике, и российские ученые находятся в этой области на самом переднем ее крае.

«Тераностика как научная дисциплина сегодня развивается чрезвычайно быстро, — отмечает руководитель Центра персонализированной онкологии при Первом МГМУ им. Сеченова Марина Секачева. — Предложенная коллегами „платформа“ демонстрирует впечатляющую и разноплановую эффективность в лабораторных условиях, однако, ей предстоит ещё довольно долгий путь до пациента».

Марина Секачева считает, что на этом пути врачи должны оказать работникам фундаментальной науки максимальную практическую поддержку и работать с ними в непрерывном контакте.

Директор Института биомедицинской инженерии Фёдор Сенатов на визионерской сессии «Прекрасное не далеко. Квантовый мир завтрашнего дня»Директор Института биомедицинской инженерии Фёдор Сенатов на визионерской сессии «Прекрасное не далеко. Квантовый мир завтрашнего дня»