Полученный комплекс показал высокую терапевтическую эффективность
Новые нанотехнологии в области борьбы с раком позволяют доставлять значительное количество лекарств непосредственно в опухоль, при этом уменьшаются побочные эффекты вследствие меньшего накопления лекарственных средств в важных органах пациента. Это дает возможность использовать наноносители для доставки лекарственных средств и контрастных веществ, что позволяет осуществлять, соответственно, комбинированную терапию рака и визуализацию опухоли. Ученые Нижегородского государственного университета им. Н.И.Лобачевского разработали такую комбинированную терапию с использованием конъюгатов так называемых ап-конверсионных наночастиц (UCNP), легированных радионуклидом иттрий-90, и адресно действующего токсина. Полученный гибридный терапевтический комплекс показал высокую терапевтическую эффективность и позволил получить высококонтрастное изображение как in vitro, так и in vivo. В частности, разработанный комплекс может применяться для онкотерапии HER2-положительных видов рака.
Ядром комплекса являются ап-конверсионные наночастицы. Благодаря своим уникальным фотофизическим свойствам, такие наночастицы широко используются в качестве платформы для сборки тераностических комплексов. Одним из наиболее полезных свойств этих наночастиц является преобразование глубоко проникающего в биологическую ткань ближнего инфракрасного излучения в видимый свет с более высокой энергией фотонов, ультрафиолетовое и ближнее инфракрасное излучение.
Разработанный тераностический комплекс содержит два токсических модуля – источник бета-излучения 90Y и адресный токсин DARPin-PE40, которые оказывают токсическое воздействие на опухолевые клетки посредством различных механизмов. При использовании двух различных токсических модулей наблюдался сильный синергетический эффект, т.е. общий эффект двух токсикантов был более чем на порядок выше, чем сумма отдельных токсических эффектов. «Мы предполагаем, что адресный токсин блокирует синтез белка в клетках, тогда как источник бета-излучения 90Y вызывает образование свободных радикалов и активных форм кислорода в клетках опухоли наряду с прямым повреждением макромолекул. Значительное увеличение токсичности терапевтического комплекса по сравнению с его отдельными модулями было связано с нарушением синтеза белка, участвующего в антиоксидантной защите и восстановлении вызванного ионизирующим излучением повреждения», - объясняет заведующий кафедрой биофизики ННГУ профессор Владимир Воденеев.
Опухоли обычно характеризуются разнородностью клеток. Онкотерапия, основанная на применении монопрепаратов, недостаточно эффективна, к тому же, она ведет к развитию лекарственной устойчивости ко многим препаратам. По мнению ученых, разработанный терапевтический комплекс, содержащий два токсических модуля с различным терапевтическим действием, более эффективен при лечении разнородных опухолей с пониженной резистентностью к лекарственным средствам.
Новый тераностический комплекс продемонстрировал способность ингибировать рост опухолей ксенотрансплантата при введении внутрь опухоли. По-видимому, этот эффект был обусловлен локальным действием обоих терапевтических агентов и их долговременным удержанием в опухоли, а также увеличением дозы ионизирующего излучения, поглощаемого опухолевой тканью. Полученные результаты показывают перспективность эффективной комбинированной онкотерапии, которая может быть внедрена в клинической практике.
