Согласно новому исследованию, проведенному исследователями UCL, нагревание раковых клеток при нацеливании на них химиотерапии является высокоэффективным способом их уничтожения. Исследование, опубликованное в журнале Materials Chemistry B, показало, что "загрузка" химиотерапевтического препарата на крошечные магнитные частицы, которые могут нагревать раковые клетки одновременно с доставкой препарата к ним, была на 34% более эффективной при разрушении раковых клеток, чем химиотерапевтический препарат без добавления тепла.

Магнитные наночастицы оксида железа, несущие химиотерапевтический препарат, теряют тепло при воздействии переменного магнитного поля. Это означает, что, как только наночастицы накапливаются в области опухоли, переменное магнитное поле может быть применено извне тела, позволяя одновременно доставлять тепло и химиотерапию.

Эффекты этих двух методов лечения были синергетическими—то есть каждое лечение усиливало эффективность другого, то есть они были более мощными в сочетании, чем в отдельности. Исследование проводилось на клетках в лаборатории, и дальнейшие исследования необходимы в преддверии клинических испытаний с участием пациентов.

Старший автор профессор Нгуен т. к. Тхань (Biophysics Group, UCL Physics & Astronomy) сказал: "Наше исследование показывает огромный потенциал сочетания химиотерапии с термической обработкой, доставляемой с помощью магнитных наночастиц.

"Хотя эта комбинация терапии уже одобрена для лечения быстрорастущих глиобластом, наши результаты показывают, что она может быть использована более широко в качестве широкой противораковой терапии.

"Эта терапия также имеет потенциал уменьшить побочные эффекты химиотерапии, гарантируя, что она более нацелена на раковые клетки, а не на здоровые ткани. Это необходимо исследовать в дальнейших доклинических испытаниях."

В ходе исследования ученые объединили магнитные наночастицы с широко используемым химиотерапевтическим препаратом доксорубицином и сравнили эффекты этого композита в различных сценариях на клетки рака молочной железы человека, клетки глиобластомы (рака мозга) и клетки рака предстательной железы мыши.

В наиболее удачном сценарии они обнаружили, что тепло и доксорубицин вместе убивают 98% раковых клеток мозга через 48 часов, тогда как доксорубицин без тепла убивает 73%. Между тем, для клеток рака молочной железы 89% были убиты теплом и доксорубицином вместе, в то время как 77% были убиты через 48 часов только доксорубицином.

Раковые клетки более восприимчивы к теплу, чем здоровые-они подвергаются медленной смерти (апоптозу), как только температура достигает 42 градусов по Цельсию, тогда как здоровые клетки способны выдерживать температуру до 45 градусов по Цельсию.

Исследователи обнаружили, что нагревание раковых клеток всего на несколько градусов, до 40 градусов Цельсия, повышает эффективность химиотерапии, а это означает, что лечение может быть эффективным при более низких дозах наночастиц.

Они обнаружили, что комбинация методов лечения была наиболее эффективной, когда наночастицы поглощались или интернализировались раковыми клетками, но они обнаружили, что химиотерапия также усиливалась, когда наночастицы излучали тепло, оставаясь вне раковых клеток (что было бы более легкой формой лечения). Однако эффекты при более низких температурах наблюдались только тогда, когда наночастицы оксида железа были интернализованы или плотно осаждены на поверхности раковых клеток.

Наночастицы также имеют полимерное покрытие, которое предотвращает вымывание химиотерапевтического препарата в здоровые ткани. Покрытие чувствительно к теплу и рН и предназначено для высвобождения препарата при повышении температуры и интернализации наночастиц в крошечных карманах в клетках, называемых "лизосомами", которые имеют более низкий рН, чем остальная клеточная среда. Эта внутриклеточная доставка препарата была особенно эффективна для клеток рака предстательной железы мыши, которые показали превосходный и синергетический эффект гибели клеток, особенно когда температура достигала 42°C.

Соавтор доктор Оливье Сандре из Университета Бордо сказал: "Поскольку тепло может генерироваться через переменное магнитное поле, высвобождение препарата может быть сильно локализовано в раковых клетках, потенциально уменьшая побочные эффекты."

ИСТОЧНИК