Наука Новости ФТ


Ученые в Сириусе разрабатывают наноплатформу для борьбы с онкозаболеваниями

Исследователи Научно-технологического университета «Сириус» создают наносистему для эффективной диагностики и терапии рака.

Проект «Разработка мультифункциональных биомиметических наноплатформ для тераностики онкологических заболеваний» реализуется при поддержке Государственной программы научно-технологического развития федеральной территории Сириус и регионального конкурса Российского научного фонда (РНФ).

В структуре смертности населения Российской Федерации злокачественные новообразования занимают второе место, уступая лишь болезням системы кровообращения. Успешная терапия осложняется многофакторной природой онкологических заболеваний и трудностью их ранней диагностики. Учесть влияние всех компонентов такой сложной системы – непростая задача. В связи с этим современная медицина все чаще направляет свои усилия на разработку комплексных подходов к борьбе с социально значимыми заболеваниями.

Одно из таких инновационных направлений получило название тераностика. Этот подход основан на создании фармацевтических композиций, сочетающих в себе функции диагностики и терапии. Например, способных обнаруживать циркулирующие в крови раковые клетки и уничтожать их, что потенциально может замедлить развитие метастазов, являющихся причиной 90% смертей онкологических больных. Именно этот подход решила использовать рабочая группа, возглавляемая научным сотрудником направления «Медицинская биотехнология» Научного центра трансляционной медицины Университета «Сириус» Екатериной Колесовой.

SIR_4962 1(1).jpg

Исследователи разрабатывают наноплатформу, которая будет состоять из альбуминового бионосителя, покрытого компонентами мембран раковых клеток. В качестве полезной нагрузки ученые планируют снабдить платформу полупроводниковыми квантовыми точками AgInS2 – «песчинками» полупроводников, которые в силу своего сверхмалого размера и особой структуры обладают рядом уникальных свойств. Это позволит адресно доставлять лекарственные средства в опухоль, эффективно выявлять и уничтожать затронутые болезнью клетки с помощью фотодинамической терапии.

«Альбуминовые наноносители были выбраны из-за их высокой биосовместимости и высокого потенциала в преодолении биологических барьеров в организме, а также разрушении при попадании в клетку. Выбор носителя был обусловлен опытом в синтезе и модификации альбуминовых частиц, полученном в реализации другого проекта РНФ в Сириусе, который завершается уже в этом году. Полученные в нем результаты по взаимодействию наноносителей с раковыми клетками обрели собственный путь развития уже в новом проекте», – делится Екатерина Колесова.

SIR_4741 1(1).jpg

В плане диагностики и лечения онкологических заболеваний такие частицы могут решать сразу две задачи. Во-первых, они характеризуются высоким квантовым выходом флуоресценции. Это позволяет использовать их для «подсветки» опухолевых клеток, делая их хорошо заметными при проведении диагностических процедур. Во-вторых, квантовые точки не только излучают видимый человеческому глазу свет. Поглощая свет, они генерируют активные формы кислорода, что вызывает гибель клеток в результате окислительного стресса. Ученые предполагают, что этот механизм может лежать в основе апоптоза – запрограммированной гибели клетки. Направленно запустив такой процесс внутри раковой клетки, можно ее уничтожить, не задев при этом здоровые ткани.

Носитель с квантовыми частицами будет надежно скрыт от иммунитета своеобразной вуалью – клеточной мембраной раковых клеток. Это помогает сделать удар по больным клеткам точечным, не задев здоровые. А так как свойства опухолевой ткани существенно отличаются от нормальных, можно добавить к лекарству адресную систему наведения, которая распознает это отличие и направит лекарство в нужное место. В качестве такой системы ученые планируют использовать все ту же оболочку из раковых клеток, белки из мембраны которой будут связываться с белками клеток-мишеней. В результате процессы окислительного стресса, вызванные действием квантовых точек, будут развиваться преимущественно в опухолевых клетках.

SIR_4919 1(1).jpg

В процессе реализации грантового проекта ученым предстоит проверить гипотезу об эффективности квантовых точек в качестве систем для фотодинамической терапии. Помимо этого, исследователи собираются оценить способность оболочек маскировать наночастицу от иммунной системы пациента, препятствующей проникновению и адресной доставке квантовых частиц в опухолевые клетки. Полученные данные помогут протестировать эффективность сразу нескольких стратегий для увеличения потенциала наноструктурированных систем в тераностике онкологических заболеваний.

Читайте также

Все новости