При лечении раковых заболеваний, в качестве терапевтических агентов предлагается использовать β-излучающие радионуклиды, которые оказывают направленное разрушающее воздействие на опухолевые клетки. Исследователям удалось поместить β-излучающий радионуклид внутрь молекулы С₈₀.

Адресная доставка лекарственных средств является актуальной задачей современной медицины. Авторы работы, опубликованной в научном журнале Nature Nanotechnology J.Bai и X.Zhong предполагают, что с вопросом адресной доставки помогут разобраться хорошо всем знакомые фуллерены.

Напомним, что фуллерены — это молекулярные соединения, принадлежащие классу аллотропных форм углерода (другие алмаз, карбин и графит имеют полимерную, а не молекулярную структуру) и представляющие собой выпуклые замкнутые многогранники сферической формы, составленные из чётного числа трёхкоординированных атомов углерода. Молекулы фуллеренов могут содержать от 20 до 540 углеродных атомов, расположенных на сферической поверхности. Наиболее устойчивое и лучше изученное из этих соединений – C₆₀-фуллерен (60 атомов углерода) состоит из 20 шестичленных и 12 пятичленных циклов.

Рис. 1. Структура соединения С60

На этот раз в центре внимания оказался старший брат бакибола C₆₀ – фуллерен C₈₀. Исследователям удалось поместить β-излучающий радионуклид лютеция 177Lu в виде комплекса Lu3N внутрь молекулы С₈₀ и продемонстрировать, что ионы лютеция (177Lu3+) не покидают этот фуллерен по крайней мере в течение почти семи суток (периода полураспада 177Lu).

Рис. 2. Структура соединения С80

Сам факт инкапсуляции подтверждается, в частности, высокоэффективной жидкостной хроматографией. Кроме того, авторы показали, что данный агент способен связываться с интерлейкином-13, что позволит эффективно использовать получившийся комплекс в борьбе с раковыми заболеваниями, например, с мультиформной глиобластомой, являющейся самой распространенной формой рака мозга.

Рис. 3. Мультиформная глиобластома на МРТ.

Еще одним интересным свойством синтезированной наносистемы является сохранение целостности фуллеренового каркаса во время радиоактивного распада, как показано на рис. 4.

Рис. 4. Иллюстрация возможного разрушения или сохранения целостности фуллеренового комплекса в результате β-распада.

Авторы отмечают, что разработанная ими платформа адресной доставки наночастиц на основе фуллерена C₈₀ обладает достаточной гибкостью и в перспективе может использоваться в ряде других приложений лучевой терапии, например, на основе изотопов гольмия 166Ho и иттрия 90Y. Возможно, что полученные результаты найдут самое широкое применение в области наномедицины, а именно, при разработке систем адресной доставки лекарственных средств нового поколения.