В мире химии

Интеллектуальные наночастицы распознают ядро онкоклетки

6 января 2015

Исследователи из Китая разработали интеллектуальную наносистему, которая позволяет осуществлять адресную доставку хемотерапевтических или радиосенсибилизирующих препаратов непосредственно в ядро опухолевой клетки.

Испытания наночастиц позволяют предположить, что методика внутриядерной радиосенсибилизации сможет увеличить эффективность радиотерапии.

Как и радиотерапия, химиотерапия находится на передовой борьбы с онкологическими заболеваниями. Тем не менее, многие лекарственные препараты не могут попасть внутрь ядра опухолевой клетки, хотя именно такое попадание было бы наиболее желательным. Часто такая невозможность «откупорить» клетку приводит к резистентности опухолей по отношению ко многим лекарственным препаратам, а также понижению эффективности радиотерапии.



Внутриядерная радиосенсибилизация увеличивает интенсивность радиотерапии и повышает скорость регрессии опухоли. (Рисунок из Chem. Sci., 2015, DOI: 10.1039/c4sc03080j)

В последние годы исследователи начали активно развивать такую область медицины, как «тераностика» (theranostics) – способ разработки полифункциональных препаратов, способных к одновременному распознаванию и лечению определенных клеток-мишеней. Систему, разработанную Цзяньлинем Ши (Jianlin Shi) из Шанхайского Института Керамики, конечно же, можно отнести к новинкам тераностических препаратов.

Центром новой системы является новое поколение флуорофоров, получивших название «апконверсионные наночастицы» (upconversion nanoparticles), которые способны конвертировать инфракрасное излучение в отличающийся большей энергией свет видимой области, и представляющих собой идеальные системы для визуализации. Мезопористые апконверсионные частицы, содержащие оксид кремния, связаны ковалентными связями с пептидными последовательностями, обеспечивающими вхождение всей системы непосредственно в ядро клетки. Также в состав нового композита входит хемотерапевтическое и радиосенсибилизирующее средство митомицин С mitomycin C.

Исследователи провели анализ новой системы in vitro на клетках ряда линий рака и продемонстрировали, что она убивает больше опухолевых клеток, чем свободный митомицин C или не содержащие аминокислотных меток наночастицы, которые были способны достигнуть только цитоплазмы. Дальнейшие исследования in vivo продемонстрировали биосовместимость системы. Наиболее значимые результаты по поражению онкоклеток были показаны тогда, когда опухолевые клетки подвергались воздействию интенсивного рентгеновского облучения параллельно с «нанотераностикой». Предполагается, что такой результат обеспечивается синергетическим воздействием хемо- и радиотерапевтических препаратов, приводящих к более значительному повреждению ДНК. Эксперименты на мышах показали, что новая нанотераностическая система в сочетании с радиотерапией не только ингибирует рост опухоли, но и приводит к ее 60%-ной регрессии.

Ши заявляет, что новая система вполне готова к клиническим испытаниях на людях. Однако он подчеркивает, что, основываясь на результатах испытаний на животных, он видит значительные возможности для модификации новой системы, увеличения ее биологической совместимости. Он также предполагает, что модификация пептидных фрагментов, использующихся для обрамления наночастиц, может привести к увеличению степени накопления новых частиц в опухолях.

Источник: Chem. Sci., 2015, DOI: 10.1039/c4sc03080j


метки статьи: медицинская химия, нанотехнологии, новые материалы

В мире химии

Другие новости

7 марта 2016 Супермену можно начинать беспокоиться

Физики-теоретики из Института Физической Химии Польской Академии наук нашли способ синтеза оксида криптона, первого бинарного соединения криптона и кислорода. Результаты теоретических исследований говорят о том, что хотя это экзотическое вещество...


2 февраля 2010 Ароматическое производное кремния

Химики из Великобритании получили структурный аналог бензола, в котором атомы углерода заменены атомами кремния. В отличие от бензола, его кремнийсодержащий аналог не является плоским, но демонстрирует новый тип ароматической стабилизации.


10 июня 2014 Новый метод увеличивает качество спектра ЯМР

Усовершенствованная методика для обработки спектров, зарегистрированных с помощью спектроскопии ЯМР ультравысокого разрешения, может оказаться полезной для оптимизации химических процессов, метаболомики, а также изучения значительно разупорядоченных белков. Методика является высокочувствительной разновидностью...