Ученые из России нашли «высокоточное оружие» против клеток рака
Наночастицы заставляют их «самоубиваться»Исследователи из НИТУ МИСиС и Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И. Пирогова Минздрава России разработали новый подход к лечению ряда онкологических заболеваний, который позволяет запускать ферроптоз. Работа ученых опубликована в журнале Pharmaceutics.
В основе нового подхода – использование наночастиц, которые нацелены на высвобождение действующего вещества исключительно внутри опухолевых клеток. Этого ученым удалось добиться, сконструировав наноструктуры, которые обладают повышенной чувствительностью к воздействию глутатиона — особого фермента, который связывает активные формы кислорода, концентрация которого в опухолевых тканях в несколько раз выше, чем в обычных.
Разработанные учеными композиции представляют собой частицы оксида железа, покрытые полимерной оболочкой, в состав которой входят редокс-чувствительные соединения — чувствительные к клеточным окислительно-восстановительным процессам — с двумя атомами серы в составе. Они реагируют на вызываемый глутатионом высокий восстановленный потенциал, благодаря чему оболочка вскрывается внутри раковой клетки, пояснил один из исследователей, младший научный сотрудник лаборатории «Многофункциональные магнитные наноматериалы» НИТУ МИСИС Тимур Низамов.
После этого высвобождаются находящиеся внутри наноструктуры атомы железа — сильный окислитель, на восстановление которого также тратится глутатион. Совместно с дисульфидами они взаимно усиливают друг друга и истощают запасы восстановительного фермента. Это провоцирует ферроптоз — вид запрограммированной гибели клеток в ответ на окислительный стресс. Эффективность наночастиц исследователи доказали на клеточной линии рака молочной железы.
Магнитные свойства наночастиц увеличивают возможность их адресной доставки к зоне опухоли с помощью управления магнитными полями. По мнению Низамова, развитие технологии позволит в будущем создать «высокоточное оружие» против злокачественных образований, которые будут действовать по принципу «выстрелил и забыл».