Ученые в Абу-Даби представили нанотехнологический подход к диагностике и лечению онкологических заболеваний

Команда исследователей NYU Abu Dhabi разработала светочувствительную нанотехнологию, способную повысить точность выявления и терапии отдельных видов рака. Решение рассматривается как перспективный научный подход, который может снизить нагрузку на организм по сравнению с традиционными методами лечения, включая химиотерапию, лучевую терапию и хирургические вмешательства.

Заказать бесплатную консультацию

Разработка основана на принципах фототермической терапии — технологии, при которой свет используется для локального повышения температуры внутри опухоли с целью разрушения злокачественных клеток. В рамках исследования были созданы биосовместимые и биоразлагаемые наночастицы с красителем, активируемым ближним инфракрасным излучением.

При облучении в инфракрасном диапазоне частицы нагреваются и оказывают направленное тепловое воздействие на опухолевую ткань, при этом влияние на здоровые клетки остается минимальным. Использование ближнего инфракрасного света позволяет проникать глубже в ткани по сравнению с видимым спектром, что расширяет возможности терапии опухолей, расположенных не только у поверхности тела.

Одним из ключевых ограничений фототермических методов остается нестабильность активных материалов в организме и сложности с их адресной доставкой. Многие ранее применявшиеся агенты быстро разрушались или выводились из кровотока, а также демонстрировали низкую эффективность проникновения в раковые клетки.

Для преодоления этих ограничений ученые разработали наночастицы на основе гидроксиапатита — природного минерала, входящего в состав костной ткани и зубов. Поверхность частиц была модифицирована липидами и полимерами, что позволило увеличить время их циркуляции в кровотоке и снизить вероятность распознавания иммунной системой, обеспечивая более эффективное накопление в области опухоли.

Дополнительным преимуществом стала способность наночастиц реагировать на особенности опухолевой среды. В условиях слабокислой среды, характерной для опухолей, активируется специальный пептид на поверхности частиц, что облегчает их проникновение в злокачественные клетки и снижает воздействие на здоровые ткани.

Результаты исследования показали, что наночастицы сохраняют стабильность, надежно защищают активный компонент от разрушения и эффективно концентрируются в опухолевых тканях. При активации инфракрасным светом они не только разрушают опухоль за счет локального нагрева, но и формируют флуоресцентные и тепловые сигналы, позволяющие визуализировать опухоль и отслеживать эффективность терапии в режиме реального времени.

По словам старшего автора исследования, доцента кафедры биологии NYU Abu Dhabi Мазина Магзуба, предложенный подход объединяет диагностические и терапевтические функции и потенциально позволяет более точно воздействовать на опухолевые ткани.