Разработана гидрогелевая наноплатформа для диагностики и лечения рака

Международная группа ученых разработала метод борьбы с опухолями при помощи гидрогеля из бактериофагов и золотых наночастиц. Отчет о работе опубликован в Proceedings of theNational Academy of Sciences.

Исследователи из Японии, Германии и США решили использовать бактериофаги в разработке наноплатформы для прицельного выявления и терапии злокачественных новообразований. Преимущества этих вирусов как функциональных наночастиц заключаются в том, что они просто и недорого производятся, устойчивы к внешним воздействиям, не патогенны для эукариот и способны целенаправленно соединяться с определенным типом клеток. Кроме того, в них можно встроить другие наночастицы, которые необходимо высвободить по прибытии в опухоль.

Схема действия наноплатформы. Hitomi Hosoya et al., PNAS, 2016

При смешивании с коллоидными золотыми наночастицами бактериофаги спонтанно организуются в гидрогелевую сетевидную фрактальную структуру. С помощью частиц золота исследовали соединили бактериофаги с теплочувствительными липосомами (сферами из липидных мембран),которые способны переносить и выделять различные диагностические и фармакологические вещества. Для работы выбрали липосомы, которые высвобождают свое содержимое при температуре выше 40 градусов Цельсия. В оболочечный белокфага рIII встроили пептидную последовательность, селективно соединяющуюся с рецепторами на поверхности раковых клеток.

На первой стадии эксперимента ученые убедились, что липосомы сохраняют теплочувствительность при связывании с фагом.Для этого они «нагрузили» липосомы в гидрогеле флуоресцентным веществом кальцеином и нагрели их лазером. При температуре 42 градуса Цельсия весь кальцеин выделился из липосом в течение 10 минут. Затем результат воспроизвели на платформе из агарозного геля, имитирующего опухолевую ткань.

После этого исследователи проверили способность фага, соединенного с золотом и липосомами, к связыванию с клетками-мишенями. В эксперименте in vitro полученная наноплатформа успешно«обнаружила» клетки карциномы, рецепторы которой соответствовали лиганду на оболочке бактериофага.

Затем полученную наноплатформу испытали на мышах с раком груди. Движение частиц к опухоли и накопление гидрогеля в ней отследили, поместив в липосомы флуоресцентный маркер. Это позволило не только убедиться в прицельном связывании наноплатформы с раковыми клетками, но и подтвердить ее пригодность для не инвазивной визуализации опухоли.

Еще в одном эксперименте с помощью наноплатформы из бактериофага, наночастиц золота и теплочувствительных мезопористыхк ремниевых наночастиц ученые успешно доставили противораковый препаратдоксорубицин в опухоли груди и простаты у мышей, вызвав уменьшение объема новообразования.

Исследователи подчеркивают, что разработанная методика универсальна, и может применяться для диагностики и лечения различных видов опухолей.

Автор: Олег Лищук

Пожалуйста, оцените статью:
Пока нет голосов
Источник(и):

nplus1.ru