Специалисты Казанского федерального университета (КФУ) предложили новую технологию более точного контроля концентрации противоопухолевых препаратов в организме. Ученые разработали инновационные электрохимические ДНК-сенсоры, которые позволяют определять низкие концентрации антрациклиновых препаратов в условиях комплексного химиотерапевтического лечения, тем самым улучшая результаты терапии онкобольных.
Современная медицина активно ищет эффективные методы лечения онкологических заболеваний. Однако комбинирование различных противоопухолевых средств может вызывать нежелательные побочные эффекты и снижать эффективность лечения.
«Разработанный электрохимический сенсор содержит в своем составе послойно собранный композит из двух электрополимеризованных разноименно заряженных производных фенотиазинов, который за счет электростатических взаимодействий удерживает на своей поверхности ДНК. В свою очередь противораковые антрациклиновые препараты способны взаимодействовать с ДНК по принципу интеркалирования — они встраиваются между цепочками дезоксирибонуклеиновой кислоты, повреждая ее структуру, что приводит к изменению сигнала электрохимического сенсора. Именно это изменение аналитического сигнала при контакте сенсора с лекарством и позволяет проводить определение противоопухолевых препаратов», — объяснила принцип работы нового сенсора один из авторов разработки, ведущий инженер кафедры аналитической химии Химического института имени А. М. Бутлерова КФУ Анастасия Маланина.
По словам ученых, высокочувствительный сенсор на основе производных фенотиазинов способен определять концентрацию противоракового антибиотика доксорубицина даже в присутствии других химиотерапевтических препаратов, таких как дакарбазин. Это позволит корректировать дозировку препарата и уменьшать риск побочных эффектов и нежелательных осложнений химиотерапии, таких как диспепсические расстройства (тошнота, рвота, диарея и т.д.), кардио- и нефротоксичность, а также снизить резистентность опухолей.
«Еще одной из проблем химиотерапии являются психологические искажения, поскольку пациенты могут отказываться от инвазивного вмешательства. Предложенный ДНК-сенсор является прототипом устройства неинвазивного контроля, что поможет пациентам легче переносить процедуру анализа», — отметила Анастасия Маланина.
Таким образом, новая технология сможет обеспечить своевременную оценку эффективности терапии в реальном времени и снизит необходимость в инвазивных методах мониторинга, уменьшая психологическую нагрузку на пациентов.
Авторы разработки считают, что благодаря малым размерам и низкой стоимости, новое устройство может быть легко интегрировано в клиническую практику, что станет важным шагом на пути к персонализированному и безопасному лечению онкологических заболеваний.