Российские ученые обнаружили, что эффективность проникновения магнитных наночастиц с лекарством в опухоль зависит от уровня pH ее микроокружения. Результаты исследования помогут создать онкотерапевтическое средство «точного попадания». Статья опубликована в журнале Nanomedicine.
Коллектив ученых из НИТУ «МИСиС», СибГМУ, РНИМУ им. Н.И. Пирогова провел всестороннее исследование pH-управляемой доставки магнитных наночастиц, модифицированных короткими пептидами pHLIP, которые обеспечивали повышенный захват вещества в клетках только при пониженных (кислых) значениях рН. Наилучшая эффективность поглощения достигалась при слабокислом pH, который характерен для опухолевого микроокружения.
«Наш эксперимент in vivo показал, что магнитные наночастицы, соединенные с pHLIP, удерживаются примерно в 3 раза лучше в опухолевой ткани в сравнении с обычными наночастицами. Таким образом, мы можем сделать вывод, что препарат способен выделяться из кровеносного сосуда, достигать зоны опухоли с кислым внеклеточным pH и связываться со злокачественными клетками, что подтверждается гистологическим анализом. Примечательно, что, хотя такой нанопрепарат попадает внутрь опухоли, неоднородность уровня pH в опухоли влияет на доставку, а именно на удерживание и накопление в ткани опухоли», — рассказал соавтор исследования, заведующий лабораторией «Биомедицинские наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Максим Абакумов.
Магнитные наночастицы оксида железа представляют перспективную платформу для адресной доставки лекарств благодаря большой площади поверхности и диапазону наноразмеров. Их можно визуализировать внутри живого организма с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ), а кроме того, обеспечивать контролируемое высвобождение лекарства в нужном месте за счет переменного магнитного поля. Однако сложно осуществить выборочное накопление наночастиц в опухоли после их введения. Чтобы управлять потоком, ученые обычно покрывают частицы биополимерами и соединяют с молекулами, которые могут вызывать ответ тканей или клеток организма только в условиях, специфичных для опухоли. Таким образом, работа лекарства точно локализуется именно в опухоли.
Авторы статьи проводили эксперименты на клеточных культурах и мышах с раком груди. Для контроля pH в опухолях животных ученые использовали оригинальный метод измерения с помощью нанозонда. Он применялся для оценки влияния степени кислотности опухоли на накопление магнитных наночастиц в опухоли. В настоящее время коллектив продолжает доклинические исследования полученной системы доставки лекарств.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
