Ученые "подружили" наночастицы селена и золота, которые вместе способны уничтожить рак

Фототермической терапией называют метод лечения, в основе которого лежит тепловая энергия. К его преимуществам относится минимальное использование инвазивных процедур и способность ударного воздействия на клетки рака локально.

Однако в ходе проведения этой процедуры высокая температура не всегда достигает нужной глубины опухоли, поэтому часть новообразований не поддается лечению. Это грозит возникновением побочных эффектов, увеличением опухоли и развитием метастазов.

Исследователи разработали более эффективный способ введения не лекарственного препарата, а наночастиц золота и селена при помощи инъекций. Ученые утверждают, что эти два вещества обладают индивидуальными уникальными способностями, а вместе они не дают шансов раку развиваться.

Наночастицы золота размером от 80 до 100 нанометров имеют свободные электроны на своей поверхности, которые разрушают клетку рака за счет высокой температуры при нагревании в процессе облучения светом. Наночастицы селена имеют размер от 10 до 20 нанометров. С их помощью золото способно удерживать тепло дольше, что увеличивает эффективность метода.

Но даже в тех случаях, когда золото не может справиться с задачей, противоопухолевый эффект селена вынуждает митохондрии выделять большое количество активного кислорода для борьбы с опухолями. В результате происходит разрыв мембраны клетки, что приводит к ее гибели. Благодаря тому, что элементы расположены в капсуле, они не оказывают на организм никакого отрицательного влияния, а действуют исключительно в рамках клетки опухоли рака.

Важным этапом работы стала запаковка наночастиц золота и селена в капсулу с оболочкой, состоящей из 6 слоев и имеющую размер 2 микрона. Чтобы добиться эффекта при воздействии на раковую клетку, требуется минимум 10 капсул. Их количество для одной инъекции вычисляется в зависимости от объема опухоли.

Биоинженеры провели ряд экспериментов in vivo. В течение двух недель ученые наблюдали за грызунами, у которых в результате опухоль не увеличивалась в размерах, а напротив, уменьшилась.

Работа по усовершенствованию изобретенной технологии продолжится. Исследователи поставили перед собой две основные задачи - уменьшить размер капсул минимум в 10 раз для того, чтобы повысить степень проникновения в клетку носителей, и улучшить адресность их доставки.

В исследовании участвовали ученые из Санкт-Петербургского государственного химико-фармацевтического университета (СПбХФУ), Института биомедицинских систем и биотехнологий СПбПУ, Национального Исследовательского Университета ИТМО, ПСПбГМУ им. академика И. П. Павлова.