Победить рак помогут магнитные нанодиски

Красноярские исследователи создали магнитные диски для наноскальпеля, способного «выжигать» раковые клетки – сообщение об этом опубликовано на портале «Научная Россия» со ссылкой на информацию Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» и статью в журнале Nanomaterials¹.

Коллектив красноярских учёных, в состав которого вошли исследователи из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», проанализировал мировой массив научных публикаций по использованию наночастиц и нанодисков в терапии злокачественных новообразований. Ученые пришли к заключению, что магнитные нанодиски наиболее перспективны для микрохирургии злокачественных новообразований и представляют собой новое поколение частиц, которые могут решить биомедицинские проблемы при лечении рака.

Удаление опухолевых клеток при помощи наноразмерных частиц – одна из наиболее многообещающих областей в лечении рака. Такой наноразмерный хирургический инструмент должен распознавать опухолевые клетки и разрушать их под действием внешних сил, например, магнитного поля. Для такого магнитомеханического разрушения опухолевых клеток принято использовать магнитные наночастицы. Они нагреваются до критических для опухоли температур или механически разрушают раковые клетки под воздействием магнитного поля.

Однако, как отмечают ученые, недавние исследования показали, что магнитные нанодиски более перспективны для магнитомеханического разрушения опухолевых клеток. Такие диски состоят из двух металлических слоев инертных металлов, между которыми магнитный материал, что придает им уникальные свойства. Они обладают высокой степенью намагниченности и отсутствием остаточной намагниченности после выключения магнитного поля. Эти свойства облегчают дистанционное управление частицами и делают диски идеальными инструментами для лечения злокачественных опухолей.

Для того чтобы нанодиски, попавшие в кровоток, не разошлись по всему организму, необходимо их нацелить на опухолевые клетки. Такими путеводителями служат ДНК или РНК аптамеры, которые распознают опухолевые клетки и связываются с ними. Они обеспечивают адресную доставку наночастиц к месту опухоли и их избирательное действие. Также аптамеры увеличивают биосовместимость дисков и снижают их токсичность.

Низкая токсичность и биосовместимость магнитных нанодисков, связанных с аптамерами, являются предпосылкой для создания наноскальпеля для микрохирургии опухолей. Такой инструмент должен обладать тремя основными свойствами: быть миниатюрным, нано- или микроразмерным; иметь возможность дистанционного управления и специфичность только к опухолевым клеткам. Все заявленные требования есть у структур из магнитных нанодисков, покрытых аптамерами для адресной доставки. Ученые считают, что такой наноскальпель будет безопасным инструментом для лечения и визуализации, в случае дополнительной модификации дисков или аптамеров метками или красителями, злокачественных новообразований и поможет решить проблему адресного лечения онкологических больных под визуальным контролем.

«..Уже сейчас мы разработали и протестировали опытные образцы нанодисков. Предварительные результаты показывают, что они эффективно работают и селективно разрушают раковые клетки. Опыты проводились на клеточных культурах и на мышах. Сначала мы думали, что при активации нанодиска могут быть задеты окружающие опухоль соседние клетки, но такого не произошло. Разрушается нужная клетка, а соседние здоровые продолжают расти. Работы в этом направлении будут продолжаться», — рассказала одна из соавторов работы Анна Кичкайло, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник ФИЦ КНЦ СО РАН¹.

Ждем результатов испытаний метода и надеемся на его появление в практике в ближайшее время.