Výzkumníci vyvíjejí nové nanosféry zaměřené na nádory, aby zlepšili diagnostiku a léčbu rakoviny založenou na světle

V průlomu v léčbě rakoviny udělal tým výzkumníků z NYU Abu Dhabi’s Magzoub Biophysics Laboratory (NYUAD) významný průlom v terapiích založených na světle – biokompatibilní, biologicky odbouratelné, nádorově zaměřené nanosféry, které kombinují detekci a monitorování nádoru se silným a světlem. – spustil terapii rakoviny, aby se dramaticky zvýšila účinnost stávajících přístupů založených na světle.

Neinvazivní terapie založené na světle, fotodynamická terapie (PDT) a fototermální terapie (PTT) mají potenciál být bezpečnými a účinnými alternativami konvenční léčby rakoviny, která je sužována řadou problémů, včetně řady vedlejších účinků a post -komplikace léčby.

Doposud však vývoj účinných technologií pro rakovinu na bázi světla brzdila mimo jiné špatná rozpustnost, nízká stabilita a nedostatečná nádorová specifita. Ukázalo se, že nanonosiče navržené k efektivnějšímu dodávání PDT a PTT mají také významná omezení.

PDT a PTT používají různé přístupy k napadení nádorů. PDT využívá laserové ozařování k aktivaci fotosenzibilizátoru k vytvoření reaktivních forem kyslíku (ROS), vysoce reaktivní chemické látky, která je toxická pro rakovinné buňky. Při PTT molekula nazývaná fototermální činidlo přeměňuje absorbované světlo na teplo, přičemž výsledná hypertermie vede k částečné nebo úplné destrukci nádorové tkáně.

V článku nazvaném „Mezoporézní křemičité nanosféry reagující na PH pro kombinované multimodální diagnostické zobrazování a fotodynamickou a fototermální terapii cílenou na rakovinu“, publikovaném v časopise ACS NanoVýzkumný tým prezentuje vývoj up-konvertujících mezoporézních nanosfér oxidu křemičitého (ALUMSN) funkcionalizovaných aciditou spouštěnými racionálními membránovými peptidy (ATRAM).

Tyto multifunkční nanosféry zaměřené na nádory chrání zapouzdřené fotosenzibilizátory a fototermální činidla před degradací a dodávají tyto molekuly přímo do rakovinných buněk. ALUMSN umožňují detekci a monitorování nádorů pomocí termálního a fluorescenčního zobrazování a také zobrazování magnetickou rezonancí (MRI). ALUMSN také usnadňují PDT a PTT indukované blízkým infračerveným laserovým světlem (NIR), které v kombinaci zvyšují účinnost obou fototerapií při zmenšení nádorů bez detekovatelné systémové toxicity.

„Protože ROS je vysoce reaktivní molekula s velmi krátkou životností a omezeným rozsahem účinku, je nezbytné, aby bylo v nádorové tkáni přítomno dostatečné množství fotosenzibilizující molekuly, aby byla PDT účinná,“ vysvětlil Loganathan Palanikumar, výzkumník. z NYUAD. vědec a vedoucí výzkumník v laboratoři Magzoub.

“Navíc lokalizovaná hypertermie potřebná pro PTT závisí na významné akumulaci fototermálních látek v nádorech.” Schopnost nanonosičů vyvinutých týmem NYUAD zvýšit účinnost, s jakou jsou fotosenzitizéry a fototermální látky dodávány do nádoru, je zásadní pokrok.

“Nové terapeutické přístupy jsou zoufale potřebné ke zlepšení stávajícího arzenálu léčby rakoviny,” řekl Mazin Magzoub, docent biologie NYUAD, jehož laboratoř se zaměřuje na vývoj nových terapeutik a systémů podávání léků.

“Multifunkční nanosféry jádra a pláště, které náš tým vyvinul, pomáhají překonat problémy, které omezují účinnost předních terapií založených na světle, a nabízejí slibnou nanoplatformu zaměřenou na nádor, která usnadňuje multimodální zobrazování a účinnou kombinatorickou léčbu rakoviny. Práce otevírá vzrušující cestu vpřed pro pokrok v léčbě rakoviny založené na světle.”