Доксорубицин — одно из широко применяемых лекарственных средств от онкологических заболеваний. Этот цитотоксический препарат с высокой противоопухолевой активностью показал себя эффективным в отношении различных злокачественных новообразований, таких как карциномы, саркомы, рак молочной железы и рак крови.
Команда российских ученых из Московского физико-технического института придумала, как снизить побочные эффекты этого препарата, а также добиться лучшего результата лечения с помощью адресной доставки вещества непосредственно в клетки.
Применение доксорубицина связано с серьезными побочными эффектами, затрагивающими жизненно важные органы. Специалисты пришли к выводу, что, если вещество начнет свое действие не в организме, а непосредственно в месте воспаления, токсический эффект будет направлен только на уничтожение злокачественного новообразования.
Для адресной доставки лекарств на данный момент разрабатываются наночастицы на основе белков, липидов, полимеров, углеродных материалов, соединений на основе кремния, железа, серебра, золота и металлоорганических каркасов. В ходе исследований лучше всего себя показали наночастицы из оксидов железа. Они обладают суперпарамагнетизмом, что позволяет концентрировать их в опухоли с помощью магнитов, а их путь можно отслеживать с помощью магнитно-резонансной томографии, оценивая эффективность доставки лекарства.
Задача магнитных наночастиц на основе оксида железа, нагруженных доксорубицином, направленно доставить препарат непосредственно в клетки опухоли, снижая вред для остального организма.
Для получения более усовершенствованных наночастиц для доставки доксорубицина, ученые использовали условия, при которых антибиотик выпадает в осадок, чтобы добиться его максимальной адсорбции (осаждения на поверхность наночастиц). В лаборатории они синтезировали наночастицы смеси оксидов железа (II) и (III). Затем изучали эффективность загрузки и образования осадка доксорубицина при различных концентрациях, времени его инкубации и в разных буферных растворах.
Наибольшая эффективность загрузки доксорубицина на стабилизированные полимером магнетитовые наночастицы (до 90% за 3 часа) достигается в одномолярных фосфатном и боратном буферах, а высвобождение препарата зависит от кислотности и усиливается при ее понижении.
В конце исследования была оценена способность полученных наночастиц убивать опухолевые клетки рака молочной железы линии EMT-HER2. Оказалось, что полученные в способствующих выпадению осадка условиях наночастицы имели цитотоксичность в восемь раз выше, чем наночастицы, загруженные в условиях без образования осадка.
Исследование опубликовано в журнале «Молекулярная биология» и может стать основой будущих клинических исследований.
Ранее Наука Mail рассказала, как российские ученые разрушили опухоль с помощью ультразвука.
