Учёные разрабатывают наносистему для доставки противораковых препаратов напрямую к опухолям
Исследователи Варшавского политехнического университета создают систему, способную доставлять химиопрепараты непосредственно к опухолевой ткани, снижая воздействие на здоровые клетки и повышая эффективность лечения. В качестве носителей используются квантовые точки оксида цинка (ZnO), обладающие высокой биосовместимостью и возможностью селективного высвобождения лекарств.
Рак остаётся одной из ведущих причин смертности в мире, ежегодно вызывая около 10 миллионов случаев смерти. Основной метод лечения большинства видов рака — химиотерапия. Один из наиболее распространённых препаратов, цисплатин, препятствует делению клеток, вызывая их гибель. Однако его действие неселективно: страдают не только раковые, но и быстро делящиеся здоровые клетки, например, костного мозга. Это приводит к побочным эффектам: повреждению почек и нервной системы, снижению иммунитета и проблемам с ЖКТ, а также к развитию устойчивости опухолей к терапии.
Современная онкология активно исследует методы целевой доставки лекарств к опухолям, чтобы повысить эффективность лечения и снизить токсичность. В Варшавском политехническом университете этим занимается группа химиков под руководством доктора Иоанны Зайды.
«Мы используем наночастицы, которые транспортируют препарат напрямую в раковые клетки и высвобождают его только в опухоли», — пояснила доктор Зайда. Механизм доставки может быть активным или пассивным. При активном способе на поверхность наночастицы крепят молекулы-лиганды, распознающие рецепторы раковых клеток, что повышает селективность. Пассивный транспорт опирается на особенности строения кровеносных сосудов опухоли: повышенную проницаемость и задержку, что позволяет наночастицам накапливаться в раковой ткани.
Квантовые точки ZnO представляют собой полупроводниковые наночастицы размером в несколько нанометров. К ним химически присоединяют молекулы цисплатина, создавая систему, которая стабильно переносит препарат через кровоток и высвобождает его только в кислой среде опухоли. Такой подход снижает повреждение здоровых тканей.
Помимо цисплатина, разложение квантовых точек в кислой среде высвобождает ионы цинка, обладающие противораковым действием, создавая синергетический эффект. Ещё одно преимущество ZnO — оптические свойства: наночастицы излучают свет, что позволяет отслеживать движение препарата в организме и оценивать эффективность терапии в реальном времени.
Исследования проводятся в лаборатории: квантовые точки синтезируются отдельной группой специалистов, затем модифицируются для связывания с цисплатином. Ученые изучают, сколько препарата может быть присоединено, насколько стабильна связь и при каких условиях она разрушается. Моделирование in vitro позволяет оценить избирательность высвобождения лекарства в условиях, приближенных к кровотоку и опухоли.
Проект финансируется грантом MINIATURA Национального научного центра Польши. Он находится на начальном этапе, предшествующем биологическим и доклиническим испытаниям. При успешных результатах следующим шагом станут исследования эффективности и безопасности системы на более сложных моделях.
Рак остаётся одной из ведущих причин смертности в мире, ежегодно вызывая около 10 миллионов случаев смерти. Основной метод лечения большинства видов рака — химиотерапия. Один из наиболее распространённых препаратов, цисплатин, препятствует делению клеток, вызывая их гибель. Однако его действие неселективно: страдают не только раковые, но и быстро делящиеся здоровые клетки, например, костного мозга. Это приводит к побочным эффектам: повреждению почек и нервной системы, снижению иммунитета и проблемам с ЖКТ, а также к развитию устойчивости опухолей к терапии.
Современная онкология активно исследует методы целевой доставки лекарств к опухолям, чтобы повысить эффективность лечения и снизить токсичность. В Варшавском политехническом университете этим занимается группа химиков под руководством доктора Иоанны Зайды.
«Мы используем наночастицы, которые транспортируют препарат напрямую в раковые клетки и высвобождают его только в опухоли», — пояснила доктор Зайда. Механизм доставки может быть активным или пассивным. При активном способе на поверхность наночастицы крепят молекулы-лиганды, распознающие рецепторы раковых клеток, что повышает селективность. Пассивный транспорт опирается на особенности строения кровеносных сосудов опухоли: повышенную проницаемость и задержку, что позволяет наночастицам накапливаться в раковой ткани.
Квантовые точки ZnO представляют собой полупроводниковые наночастицы размером в несколько нанометров. К ним химически присоединяют молекулы цисплатина, создавая систему, которая стабильно переносит препарат через кровоток и высвобождает его только в кислой среде опухоли. Такой подход снижает повреждение здоровых тканей.
Помимо цисплатина, разложение квантовых точек в кислой среде высвобождает ионы цинка, обладающие противораковым действием, создавая синергетический эффект. Ещё одно преимущество ZnO — оптические свойства: наночастицы излучают свет, что позволяет отслеживать движение препарата в организме и оценивать эффективность терапии в реальном времени.
Исследования проводятся в лаборатории: квантовые точки синтезируются отдельной группой специалистов, затем модифицируются для связывания с цисплатином. Ученые изучают, сколько препарата может быть присоединено, насколько стабильна связь и при каких условиях она разрушается. Моделирование in vitro позволяет оценить избирательность высвобождения лекарства в условиях, приближенных к кровотоку и опухоли.
Проект финансируется грантом MINIATURA Национального научного центра Польши. Он находится на начальном этапе, предшествующем биологическим и доклиническим испытаниям. При успешных результатах следующим шагом станут исследования эффективности и безопасности системы на более сложных моделях.
Автор: Павлова Ольга
Вчера, 16:03
Вчера, 16:03
