Исследователи разработали интеллектуальную капсулу для терапии рака

Специалисты Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского совместно с коллегами из Армении разработали новую "умную" капсулу для лазерного разрушения опухолевых клеток. Об этом говорится в публикации в научном журнале.

По мнению ученых, одним из основных недостатков традиционного лечения рака являются многочисленные побочные эффекты — сильнодействующие лекарства воздействуют не только на злокачественные, но и на здоровые клетки. Более щадящим методом считается фотодинамическая терапия с использованием лазера.

Как рассказала одна из авторов исследования, ведущий научный сотрудник лаборатории биомедицинской фотоакустики Научного медицинского центра СГУ Ольга Иноземцева, суть фотодинамической терапии заключается в том, что в организм вводят специальный фотосенсибилизатор, а затем на область опухоли воздействуют лазером. Под действием света этот препарат начинает вырабатывать активные формы кислорода, разрушающие раковые клетки. Метод отличается малотравматичностью и минимальным числом побочных эффектов, но ему свойственен существенный минус — фотосенсибилизатору сложно проникать и накапливаться в опухоли.

Разработанная капсула помогает доставлять фотосенсибилизатор непосредственно в клетки опухоли. Она состоит из карбоната кальция и церулоплазмина — белка, ответственного за транспортировку ионов меди в организме. По словам исследователей, церулоплазмин еще и защищает препарат от разрушения.

"При соединении с церулоплазмином примерно 90% молекул фотосенсибилизатора связываются с этим белком, что не только позволяет сохранить их, но и усиливает лечебный эффект, поскольку церулоплазмин сам способствует выработке активных форм кислорода", — отметила Ольга Иноземцева.

Минеральная оболочка капсулы направляет препарат именно к опухоли, действуя как своеобразная "умная сигнализация". В крови капсула остается стабильной благодаря нейтральной среде, но в более кислой среде опухоли она разрушается и постепенно высвобождает лекарство. По словам руководителя Научного медицинского центра СГУ Валерия Тучина, экспериментальные данные показывают, что в микросферы загружается около 87% фотосенсибилизатора, а его полное высвобождение происходит через 48 часов. Такой постепенный процесс позволяет добиться высокой концентрации лекарства в зоне поражения, снижая негативное воздействие на здоровые ткани.

В дальнейшем ученые намерены приступить к экспериментам на животных моделях, чтобы приблизить внедрение разработки к практическому применению в медицине. Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования.