Почти 90% случаев смертности при раке связаны с метастазированием и появлением новых опухолей. Поэтому медики ищут способы лечения, позволяющие блокировать этот процесс. В новом эксперименте ученые из Индии практически полностью подавили метастазы меланомы с помощью наноалмазов.
Наноалмазы представляют собой углеродные наночастицы диаметром два-восемь нанометров, которые можно легко функционализировать, то есть присоединить к карбоксильным или другим химическим группам и лекарственным препаратам. В сочетании с карбоксильной группой наноалмазы более растворимы в водной среде и больше взаимодействуют с живыми клетками. В целом же для них характерны биологическая инертность и низкая токсичность, что делает их подходящими для биомедицинских целей.
Выяснить, как наноалмазы повлияют на распространение злокачественной опухоли, взялись ученые из Южноазиатского университета в Нью-Дели во главе с профессором в области наук о жизни и биотехнологий Радживом К. Саксеной (Rajiv K. Saxena). Их работу опубликовал журнал PNAS Nexus.
Из предыдущих исследований специалисты знали, что активно делящиеся клетки, такие как раковые, с большей вероятностью поглощают наноалмазы. Кроме того, после обработки карбоксильными наноалмазами клетки эпителия теряли способность мигрировать через клеточно-проницаемые целлюлозные мембраны. Поэтому возникла идея, что наноалмазы смогут остановить процесс метастазирования, при котором клетки мигрируют в новые области организма.
Ученые обработали карбоксильными наноалмазами клетки мышиной меланомы B16F10 в культуре, после чего протестировали их способность мигрировать и проникать через поликарбонатные мембраны с порами диаметром восемь микрон. Оказалось, наноалмазы заблокировали эту способность у клеток меланомы, тогда как необработанные опухолевые клетки смогли пройти через мембрану.
В опытах с мышами исследователи внутривенно вводили животным опухолевые клетки B16F10. Затем часть грызунов получала лечение — 50 микролитров суспензии, содержащей 50 микрограммов карбоксильных наноалмазов, тоже внутривенно. В результате у последних метастазы были незначительными или отсутствовали, в то время как у мышей, не получавших лечение, опухоли росли и распространялись на новые области. Кроме того, животные, которых лечили наноалмазами, отличались лучшей выживаемостью.
Опираясь на данные об экспрессии генов, исследователи предположили, что карбоксильные наноалмазы могут препятствовать отделению раковых клеток от первичной опухолевой массы и подавлять последующие этапы метастазирования. Ранее о таком в научной литературе не сообщалось.
Ученые отметили, что их открытие требует дальнейшего изучения. Эффективность лечения наноалмазами следует проверить на других моделях метастазирования опухолей, а в дальнейшем — и на людях, заключили они.