Учёные из Университета штата Орегон (США) совершили прорыв в области нанотехнологий для борьбы с онкологическими заболеваниями. Они разработали магнитные наночастицы нового поколения, способные локально нагревать ткани опухоли до +50°C под воздействием внешнего магнитного поля.
Преодоление температурного барьера
Метод магнитной гипертермии исследуется уже несколько лет, однако ранее его эффективность была ограничена. Температура обычных магнитных частиц вблизи опухоли не превышала +44°C. Этого достаточно для поражения раковых клеток только при очень высокой концентрации препарата, чего трудно добиться при внутривенном введении.
Новая разработка учёных из Орегона позволяет поднять планку до +50°C. Секрет эффективности кроется в структуре частиц:
- Ядро выполнено из магнетита
- Внешняя оболочка состоит из маггемита
Такое сочетание компонентов обеспечивает превосходные характеристики нагрева, позволяя даже небольшому количеству наночастиц, достигших цели, наносить фатальный ущерб экосистеме опухоли.
Синергия с сонодинамической терапией
Открытие значительно укрепляет позиции сонодинамической терапии (SDT/CDT) — стратегии, использующей специфическую среду внутри опухоли. В отличие от здоровых тканей, раковые клетки обладают повышенной кислотностью и высоким уровнем перекиси водорода.
Наночастицы используют эти условия для:
- Образования гидроксильных радикалов: реактивные формы кислорода разрушают белки, жиры и ДНК раковых клеток путём окисления.
- Генерации синглетного кислорода: формы кислорода с высокой энергией, которая крайне агрессивна по отношению к злокачественным структурам.
Перспективы метода
На текущем этапе метод наиболее эффективен для опухолей, доступных для прямой инъекции. Однако высокая нагревательная способность новых частиц открывает путь к системной терапии, при которой препарат вводится внутривенно и концентрируется в труднодоступных новообразованиях.
Исследователи уверены, что предложенная ими архитектура «ядро-оболочка» станет базой для создания целого семейства наночастиц с заданными термическими характеристиками. Результаты работы, опубликованные в Science Daily, могут радикально изменить подходы к лечению рака в ближайшие годы.