Ученые создали «умную» капсулу для лечения рака

Новую «умную» капсулу для лазерного разрушения опухолевых клеток создали ученые СГУ в составе международного научного коллектива. Она обеспечивает доставку необходимых для терапии веществ прямо в опухолевые ткани, «оберегая» их от разрушения в организме. Результаты представлены в «Current Pharmaceutical Biotechnology».

Множество побочных эффектов при лечении рака любыми современными методами связаны с тем, что агрессивные лекарства «бьют» без разбора и по злокачественным, и по здоровым клеткам, отметили ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского (СГУ). Наиболее «щадящей» с этой точки зрения является фотодинамическая терапия — способ лечения опухолей с помощью лазера.

«Фотодинамическая терапия — это метод лечения опухолей, при котором в организм вводят специальное вещество — фотосенсибилизатор, а затем облучают пораженный участок лазером. Под действием света это соединение начинает вырабатывать активные формы кислорода, которые разрушают раковые клетки. Метод хорош тем, что он малотравматичен и имеет минимум побочных эффектов. Однако у него есть серьезный недостаток: фотосенсибилизатор с трудом проникает в опухоль и накапливается в ней», — рассказала одна из авторов исследования, ведущий научный сотрудник лаборатории биомедицинской фотоакустики Научного медицинского центра СГУ Ольга Иноземцева.

Для того чтобы облегчить проникновение фотосенсибилизатора в клетки, ученые СГУ совместно с коллегами из Национальной академии наук Армении разработали «умную» капсулу из карбоната кальция (CaCO3) и церулоплазмина — белка, который переносит ионы меди в человеческом организме. По словам Иноземцевой, церулоплазмин нужен для защиты фотосенсибилизатора от разрушения из‑за воздействия температуры и «химии» разных тканей в организме человека.

«При образовании комплекса с белком примерно девять из десяти молекул фотосенсибилизатора связываются с церулоплазмином. Это не просто защищает препарат от разрушения, но и открывает новые возможности: церулоплазмин сам участвует в образовании активных форм кислорода, что усиливает терапевтический эффект», — объяснила ученый. Минеральная основа капсулы позволяет «донести» белок и фотосенсибилизатор именно до опухолевых клеток — она работает как «умная» сигнализация, добавили в СГУ.

«В крови, где кислотность близка к нейтральной, носитель стабилен. Но когда он попадает в ткани опухоли, где среда более кислая, то начинает разрушаться, постепенно высвобождая лекарство. Эксперименты показали, что 86,9 процента фотосенсибилизатора успешно загружается в микросферы, а полное высвобождение происходит через 48 часов. Этот постепенный выход препарата крайне важен: мы можем добиться высокой концентрации лекарства именно в зоне опухоли, минимизируя воздействие на здоровые ткани», — добавил один из авторов исследования, руководитель Научного медицинского центра СГУ Валерий Тучин.

Ученые планируют перейти к дальнейшим экспериментам на животных моделях для приближения разработки к клиническому применению. Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, пишет РИА Новости.