Сила света: российские ученые создали новый метод лечения рака

Российские ученые разработали инновационную терапевтическую систему для борьбы с онкологическими заболеваниями. Им удалось соединить молекулу-фотосенсибилизатор, которая под действием света убивает раковые клетки, с магнитной наночастицей. Теперь можно будет отслеживать местоположение «молекул-киллеров» с помощью магниторезонансной томографии и целенаправленно приводить их в действие, не опасаясь поражения здоровых клеток. Исследовательский коллектив уже провел испытания нового метода на лабораторных мышах и получил убедительные результаты.

Фотодинамическая терапия — весьма эффективный метод лечения рака, использующий воздействие света на так называемые фотосенсибилизаторы. Последние имеют свойство накапливаться в раковой опухоли и при воздействии света с определенными длинами волн вырабатывать особую форму кислорода, которая разрушает раковые клетки. Кроме того, фотосенсибилизаторы оказывают на раковую опухоль разрушительное воздействие еще двумя способами.

— Они способны, во-первых, повредить кровеносные сосуды опухоли, нарушая приток питательных веществ к ней, — рассказал «Известиям» один из авторов исследования, заведующий кафедрой химии и технологии биологически активных соединений Российского технологического университета МИРЭА Михаил Грин. — Во-вторых, эти частицы активируют иммунную систему человека, стимулируя ее самостоятельные атаки на раковые клетки.

Фотосенсибилизатор, введенный в организм пациента (как правило, внутривенно), абсорбируется живыми клетками по всему телу, но в раковых, по сравнению со здоровыми, он накапливается в несколько раз больше и сохраняется в несколько раз дольше. Затем с помощью оптического световода врачи облучают опухоль, наполненную «молекулами-киллерами», приводя последние в действие. В качестве источников света для фотодинамической терапии используют, как правило, лазерные установки. Их излучение доставляется в организм при помощи оптоволоконного кабеля, введенного с помощью эндоскопа в желудок или в другие органы через естественные отверстия.

Проблема, однако, в том, что фотосенсибилизаторы, хоть и накапливаются в большинстве своем в опухолях, оказываются не только в них. А еще и в здоровых клетках, которые нельзя уничтожать при терапии. Поэтому излучение лазера при помощи оптоволокна необходимо очень точно направить, и это до сих пор оставалось чрезвычайно трудной задачей. За исключением только одного вида рака — меланомы, рака кожи, — когда опухоль находится на поверхности тела и ее попросту хорошо видно. Именно поэтому фотодинамическую терапию до сих пор применяли почти исключительно для лечения меланомы.

Научный коллектив НИТУ «МИСиС» решил эту проблему, и теперь фотодинамическая терапия сделается доступной для применения не только при меланоме, но и при многих других видах рака.

— Нам удалось соединить фотосенсибилизатор бактериохлорин с наночастицами магнетита, которые являются одновременно доставщиком лекарства и контрастным агентом, — рассказал «Известиям» другой автор работы, заведующий лабораторией «Биомедицинские наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Максим Абакумов. — Мы получили новый инструмент, позволяющий с помощью МРТ эффективно отслеживать накопления активных молекул в пораженном органе, что обеспечивает нужную концентрацию и максимально сжатые сроки хирургического вмешательства.

Исследовательский коллектив уже провел испытания нового метода in vivo и получил прекрасные промежуточные результаты: иммобилизованные на магнитных наночастицах «световые киллеры» были успешно доставлены в раковые клетки лабораторных мышей и вызвали фотоиндуцированную гибель этих клеток.

— Метод может стать новым словом не только в терапии онкологических заболеваний, но и в диагностике, — считает руководитель центра персонализированной онкологии, профессор кафедры онкологии Первого МГМУ имени Сеченова Марина Секачева.

Она отметила, что накопление магнитных частиц в опухоли позволит ее очень точно локализовать, что представляет собой отдельный результат научной работы, весьма важный для лечебной практики.