Скажите, не задумываясь: если бы у вас была опухоль головного мозга, какое лечение вы бы предпочли: внутривенные инъекции или трепанацию черепа? Даже если вы выберете второй вариант, знайте, что он зачастую неприменим из-за малых размеров некоторых опухолей или из-за расположения их в жизненно важных участках мозга. Мы уже писали о возможном пути борьбы с раком головного мозга , сейчас более подробно разберем этот материал.

 

Нанотехнологии открывают новые горизонты в лечении опухолей: наночастицы могут находить и уничтожать раковые образования с точностью до клетки. Способность наночастиц доставлять медикаменты сыграет важнейшую роль в лечении рака головного мозга. Однако преодоление гематоэнцефалического барьера - серьёзная проблема. Новые системы по прицельной доставке лекарства в мозг, способные обойти этот барьер, делают нас на один шаг ближе к использованию этой технологии.

Существенный недостаток знаний по безоперационной доставке медикаментов в мозг привел ученых к подробному исследованию возможностей нанотехнологий в диагностике и лечении заболеваний и расстройств, неизлечимых существующими методами.

Для улучшения лечения наиболее серьёзных форм рака мозга, было разработано средство, основанное на нанотехнологии, которое находит и уничтожает раковые клетки в мозге, не повреждая при этом здоровые.

В публикации Nano Letters (статья "A High-Performance Nanobio Photocatalyst for Targeted Brain Cancer Therapy") группа ученых из Национальной лаборатории Аргонны (Argonne National Laboratory) показывает первые успешные результаты борьбы с раковыми клетками биосопряженных наночастиц, не тронувших нормальные клетки.

Ученые поняли, что наночастицы диоксида титана наносят вред некоторым видам опухолей. Основной автор статьи, Елена Рожкова, пишет, что "несмотря на свойство наноматериалов пассивно накапливаться в опухоли, благодаря так называемому 'эффекту проницаемости и удержания' и то, что они часто служат для доставки химиотерапевтических препаратов, у этого метода есть недостатки из-за случайного принципа доставки".

В своей новой работе аргоннская группа предлагает способ избежать недостатков пассивного транспорта путём соединения жестких неорганических наноструктур с мягкими органическими, способними распознать клетки мультиформной глиобластомы (GBM), злокачественной глиомы, являющейся начальной стадией рака мозга и устойчивой к обычной адъювантной терапии.

Как и фотодинамическая терапия, этот метод требует определенных условий: свет, кислород и светочувствительный материал.

Доставляющая структура, разработанная Рожковой и её коллегами, состоит из 5-нм наночастицы диоксида титана ковалентно сопряженной с антителом, реагирующим на некоторые виды опухолей, включая мультиформную глиобластому. Натуральный метаболит допамина, 3,4-дигидроксифенилуксусная кислота, используется для связи наночастицы с антителом.

Общая схема такова: связка диоксид титана/антитело действует только на клетки мультиформной глиобластомы. Гибридные полупроводниковые части переводят энергию света в молекулярный кислород, токсичный для клеток (ROS). ROS разрушает клеточную мембрану и запускает запрограммированную гибель раковой клетки.

Один из недостатков метода - на опухоли не всегда можно напрямую воздействовать светом. С другой стороны, даже самые глубокие опухоли мозга могут быть доступны при операционном вмешательстве. Таким образом, этот метод может стать хорошей адъювантной терапией, хотя и требует небольшого отверстия в черепе.

Другое важное открытие этой работы - в первый раз наблюдалось взаимодействие лиганд-рецептора и был обнаружен специальный рецептор к мультиформной глиобластоме на примере отдельной клетки с помощью наночастиц из диоксида титана и жесткого рентгеновского излучения.