Нанотехнологии эффективны в борьбе с опухолями

<<< назад


Рис1. Опухоль, подвергшаяся лечению наночастицами фумагиллина(fumagillin)(слева) меньше, чем опухоль без лечения. Наночастицы, содержащие металл для улучшения изображения(желтый), показывают, что лечившаяся при помощи наночастиц опухоль имеет меньшее разрастание кровеносных сосудов, чем опухоль без лечения.

Каждый, кто сталкивался с химеотерапией, будет рад многообещающему достижению, которое сможет значительно уменьшить дозировку сильнодействующих лекарств с тяжелопереносимыми побочными эффектами. Используя нанотехнологию, исследователи Школы Медицины Университета Вашингтона в Св. Луисе приблизились к этой цели.
Исследователи направили сильнодействующее лекарство непосредственно на опухоли подопытного кролика, используя покрытые лекарством наночастицы. Они обнаружили, что доза лекарства в 1000 раз меньшая, чем использовалась первоначально, вызвала заметное уменьшение роста опухоли.

"Многие химиотерапевтические лекарства имеют нежелательные побочные эффекты и мы показали, что наша технология, использующая наночастицы, имеет возможность увеличивать эффективность лекарств, уменьшая их дозировку, т.о., смягчая болезненные побочные эффекты" - говорит ведущий автор работы Патрик М. Винтер (Patrick M. Winter), доктор философии*, доцент в области медицины и биомеханической инженерии.

Наночастицы - маленькие шарики инертного масляного компаунда, который может быть покрыт множеством активных веществ. В статье, опубликованной в сети в журнале "The FASEB", исследователи отметили значительное замедление роста опухоли у кроликов, которых лечили наночастицами, покрытыми грибковым токсином - фумагиллином. Клинические испытания на людях показали, что фумагиллин может быть эффективным лекарством в борьбе с раком в комбинации с другими антираковыми лекарствами.

Вместе с фумагиллином, поверхности наночастиц содержат молекулы, созданные для того, чтобы прикрепляться к белкам на клетках растущих кровеносных сосудов. Таким образом, наночастицы фиксируются в местах разрастания кровеносных сосудов и высвобождают фумагиллин в клетки кровеносных сосудов. Фумагиллин блокирует размножение клеток кровеносных сосудов опухоли, что замедляет увеличение кровоснабжения опухоли и ее рост.
Испытания на людях показали, что фумагиллин может иметь нейротоксические побочные эффекты при большой дозировке, которая требуется при обычном методе лечения. Но наночастицы с фумагилином были эффективны уже при малых дозах, т.к. они концентрировались в месте, где опухоль создавала новые кровеносные сосуды. Кролики, которые получали лечение при помощи наночастиц с фумагиллином, не обнаружили неблагоприятных побочных эффектов.

Старший автор этой работы - Грегори М.Ланца (Gregory M. Lanza), доктор медицины, доктор философии*, доцент в области медицины и биомеханической инженерии; Сэмюэль А. Виклайн (Samuel A. Wickline), доктор медицины, профессор медицины, физики и биомеханической инженерии – соавторы изобретения технологии наночастиц.

Размеры наночастиц всего 200 нм в ширину, что в 500 раз меньше толщины человеческого волоса. Их сердцевина состоит, в основном, из перфторуглерода - безопасного компаунда, использующегося в искусственной крови.
Наночастицы могут быть приспособлены для применения во множестве медицинских областей. В дополнение к переносу лекарств к заданным локациям, они могут быть изготовлены для "подсветки" заданных объектов в MRI (магнитно-резонансная визуализация), ядерной визуализации, КТ*-сканировании, и УЗИ.


В этой работе, исследователи добавили в наночастицы, направленные на кровеносные сосуды, агент, увеличивающий контраст MRI, и смогли получить подробные картины роста кровеносных сосудов опухоли, используя обычное MRI оборудование. MRI-сканирование показало, что образование кровеносных сосудов имеет тенденцию концентрироваться в ограниченных областях на поверхности с одной стороны опухолей, вместо равномерного распределения - это оказалось сюрпризом для ученых.
"Используя направленные на кровеносные сосуды наночастицы, мы получили намного более полную картину биологии опухоли, чем могли бы с помощью любой другой технологии" - говорит Винтер. "Если проследить за опухолью во время использования наночастиц при помощи MRI-сканирования, можно лучше понять реакцию опухоли на лечение".

Исследователи считают, что технология наночастиц будет очень полезна для наблюдения результатов лечения раковой опухоли, как кратковременно, так и длительный период времени.
«Это дает возможность определить, необходимо ли продолжать лечение или изменить дозировку лекарства, или попробовать другой способ лечения», - Говорит Ланца.

Предшествующая работа показала, что наночастицы могут переносить на себе множество типов лекарств. В этой работе исследователи использовали частицы, покрытые фумагиллином, чтобы наглядно показать применимость этого достижения, но они так же планируют дальнейшие исследования с другими версиями наночастиц.

«Этот доклад четко демонстрирует, что наночастицы могут переносить химиотерапевтические лекарства конкретно к опухолям и быть эффективными в области местонахождения опухоли», - Говорит Ланца, - «Иногда, на моих презентациях нашей нанотехнологии, люди реагируют на нее, как на научную фантастику или как на технологию отдаленного будущего. Но мы продемонстрировали, что наша технология готова для медицинского применения уже сейчас».

Наночастицы были предварительно опробованы в этом году в клинических испытаниях на людях, чтобы определить оптимальный метод их использования, как агентов для улучшения наглядного изображения при различных методах диагностики. Эти исследования заложат основу для использования наночастиц, как терапевтических агентов.

Источник: Washington University School of Medicine
Дата: 03/04/2008

*доктор философии - ученая степень в СШ соответствующая кандидату наук в России.
*КТ - компьютерная томография.

Источник: Washington University School of Medicine
03/04/2008
<<< назад