Исследовательская группа научно-технического университета «Сириус» разработала новый вид наноплатформ для лечения и диагностики онкологических заболеваний.
Ученые в ходе двухлетнего проекта смогли создать эффективную систему адресной доставки лекарств к опухолевым клеткам, а также получить данные, которые станут основой нового проекта по иммунотерапии рака.
Проект реализовали при поддержке госпрограммы научно-технического развития ФТ «Сириус» и регионального конкурса Российского научного фонда.
Исследователи работали с платформами на основе альбуминового носителя, который загружен полупроводниковыми квантовыми точками AgInS₂. Размер частиц — всего 24 нанометра. Они обладают яркой флуоресценцией в инфракрасном диапазоне. При этом частицы «подсвечивают» опухолевые клетки при диагностике.
Изначально предполагалось, что генерируемые этими частицами активные формы кислорода будут напрямую убивать раковые клетки за счет окислительного стресса. Однако в ходе эксперимента ученые выяснили, что механизм оказался неэффективен против опухолевых клеток. При этом неожиданно наночастицы продемонстрировали ярко выраженное антибактериальное действие. Этот результат показывает, что одни и те же наночастицы могут быть полезны в нескольких областях медицины. Часть дальнейших исследований теперь можно переориентировать на поиск и применение против бактериальных инфекций.
Параллельно был разработан протокол выделения и очистки мембранных белков из клеток рака молочной железы. Они используются для создания маскирующего покрытия наноплатформ. Эта оболочка помогает частицам избегать атак иммунной системы и обеспечивает их доставку именно к опухолевым клеткам благодаря специфичному составу белковой оболочки. Этот протокол показал высокий выход продукта — сформированные покрытия значительно увеличили скорость проникновения наноплатформ в клетки.
В результате новый подход помогает лекарству проникать в клетки и дольше сохранять активность, а также запускает некроз, чтобы активировать иммунный ответ. Полученный результат стал основой для нового гранта. Теперь ученым необходимо выяснить, запускает ли такой подход иммунный ответ против болезни по всему организму.
«Микроокружение опухоли представляет собой динамичную систему из стромальных клеток, иммунных компонентов и внеклеточного матрикса, где макрофаги играют центральную роль как пластичные регуляторы, определяющие прогрессию рака и ответ на терапию, включая фотодинамическую. Макрофаги в микроокружении опухоли традиционно поляризуются в проопухолевый M2-фенотип, подавляя иммунитет и способствуя прогрессии рака. В нашем проекте мы успешно загрузили сенсибилизатор «Фотосенс» в макрофаги и оценили их реполяризацию из проопухолевого M2-фенотипа в антиопухолевый M1 в результате фотодинамического эффекта, что может открыть путь к эффективной иммунотерапии», — комментирует руководитель проекта, ведущий научный сотрудник Научного центра трансляционной медицины Университета «Сириус» Екатерина Колесова.
Результаты работы легли в основу новой заявки в Российский научный фонд. Проекты получат паритетное финансирование со стороны администрации ФТ и РНФ.
Читайте также: ученые «Сириуса» намерены разработать новые подходы для борьбы с туберкулезом.