Прорыв в области технологий диагностики и лечения онкологических заболеваний удалось совершить российско-немецкой коллаборации химиков, физиков и биологов. Ученые впервые показали, что гибридный наноматериал на основе частиц магнетита и золота способен стать универсальной «платформой» как для обнаружения раковых клеток в любом месте организма, так и для адресной доставки лекарств в клетки. Новое средство дает возможность в ближайшие годы создать и внедрить совершенно новое поколение лекарств для лечения злокачественных опухолей.
Результаты проведенного исследователями фундаментального исследования на стыке физики, химии, биологии и медицины опубликованы в одном из самых рейтинговых научных журналов — Nature Scientific Reports.
«Междисциплинарной коллаборации ученых под руководством заведующего лабораторией „Биомедицинские наноматериалы“ НИТУ „МИСиС“, к.х.н Максима Абакумова удалось разработать „платформу“ для одновременной диагностики и терапии онкологических заболеваний, — говорит ректор НИТУ „МИСиС“ Алевтина Черникова. — Объединение диагностики и терапии на клеточном уровне — так называемая тераностика — считается сегодня одним из самых перспективных направлений в медицине. Задача ученых — научиться обнаруживать патогенные клетки на самой ранней стадии заболевания».
Если пометить патогенные клетки магнитными наночастицами, то их можно будет диагностировать с помощью магнито-резонансной томографии (МРТ) и уничтожать адресно доставляемым лекарством или магнитным полем, вызывающим нагрев и распад раковой клетки.
«Нам удалось соединить наночастицы золота (Au) и магнетита (Fe3O4) в такой гибрид, который и магнитными свойствами обладает, и лекарство на себе способен нести, — рассказал руководитель исследования заведующий лабораторией „Биомедицинские наноматериалы“ НИТУ „МИСиС“ Максим Абакумов. — Получилась такая „наногантель“, которая способна стать платформой — универсальной основой — тераностики будущего, и в нашей работе мы это показали. Важно отметить, что исключительные магнитные свойства наночастиц, обеспечивающие их эффективность как контрастных препаратов для МРТ, были обнаружены и исследованы коллегами из Германии под руководством д-ра Ульфа Видвальда. Профессор был приглашен в НИТУ „МИСиС“ в рамках программы повышения конкурентоспособности ведущих российских университетов
5-100».
Созданный учеными наногибрид был испытан не только in vitro — вне живого организма, на клеточной культуре, — но и in vivo — на лабораторных мышах с привитыми опухолями.
«В статье рассмотрена модель опухоли молочной железы мыши и показана возможность доставлять гибридные частицы Fe3O4-Au в опухоль загруженными противоопухолевым препаратом доксорубицином, — добавляет соавтор работы, инженер лаборатории биомедицинских наноматериалов НИТУ „МИСиС“ Мария Ефремова. — Внутри опухоли препарат высвобождается, и оказывает свое терапевтическое воздействие».
На место доксорубицина в «наногантель» можно поместить практически любой препарат, и именно это делает созданный гибрид идеальной платформой для обнаружения опухолевых клеток и доставки в них лекарства: предлагавшиеся ранее методы годились только для отдельных видов лекарств и только определенных типов раковых клеток. Такая универсальность позволяет надеяться на появление нового поколения средств лечения злокачественных опухолей уже в самые ближайшие годы.
По оптимистичным прогнозам автором исследования, на доклинические испытания метода удастся выйти буквально через два-три года, и еще столько же времени придется поработать до начала клинических испытаний на реальных больных. Впрочем, концепция тераностики пока еще нигде в мире не воплощена в клинической практике, и российские ученые находятся в этой области на самом переднем ее крае.
«Тераностика как научная дисциплина сегодня развивается чрезвычайно быстро, — отмечает руководитель Центра персонализированной онкологии при Первом МГМУ им. Сеченова Марина Секачева. — Предложенная коллегами „платформа“ демонстрирует впечатляющую и разноплановую эффективность в лабораторных условиях, однако, ей предстоит ещё довольно долгий путь до пациента».
Марина Секачева считает, что на этом пути врачи должны оказать работникам фундаментальной науки максимальную практическую поддержку и работать с ними в непрерывном контакте.
