Научная группа в составе ученых из НИТУ «МИСиС», Технического университета Мюнхена, Гельмгольц-центр Мюнхена, университета Дуйсбург-Эссен и университета Ольденбурга разработала систему, позволяющую повысить точность неинвазивной диагностики злокачественных клеток и дающую дополнительные возможности для лечения. Основной элемент новой системы — соединение магнетоферритин. Статья о разработке опубликована в журнале Advanced Functional Materials.
Одной из частых проблем неинвазивной диагностики является недостаточная точность («контрастность») получаемого изображения. Для решения этой задачи в магнитно-резонансной томографии (МРТ), например, могут использовать «контрастные вещества» — соединения, которые вводятся в организм перед процедурой диагностики и усиливают отклик пораженных клеток, делая их более видимыми для томографа. Среди таких веществ — парамагнитные частицы гадолиния и суперпарамагнитные частицы железа. Однако даже в малых количествах такие вещества, чужеродные для человеческого организма, могут быть потенциально опасны.
«Международная научная группа, в состав которой вошел приглашенный профессор лаборатории „Биомедицинские наноматериалы“ НИТУ „МИСиС“, доктор Ульф Видвальд, разработала уникальную инъекционную диагностическую систему на основе магнетоферритина. Полученная система позволит существенно повысить качество МРТ и оптической диагностики», — рассказала ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова.
Магнетоферритин — соединение, состоящее из эндогенного человеческого белка (ферритин) и магнитного ядра. Разработка и тестирование соединения проводились на основании существующего протокола по синтезу магнетоферритина, который был усовершенствован для эффективного захвата опухолевыми клетками. Высокая концентрация магнетоферритина в опухолевых тканях позволила получить гипоаллергенное контрастное вещество, прекрасно совместимое с человеческим организмом.
«Предполагается внутривенное введение магнетоферритина. Затем, распространяясь с кровотоком, он будет захватываться опухолевыми клетками-мишенями. Как было показано в большом количестве работ, эти клетки активно захватывают трансферрин — белок, отвечающий за транспорт железа в крови. Те же рецепторы способны захватывать и магнетоферритин. Попадая в лизосомы клеток-мишеней, магнетоферритин будет дополнительно усиливать контрастный сигнал», — комментирует доктор Видвальд.
Система также позволит проводить терапию опухолевых образований. При обнаружении патологии, на очаг накопления пораженных клеток можно будет воздействовать электромагнитным полем или светом, что приведет к нагреву и последующей гибели злокачественных клеток.
