Градус выживания: наночастицы и нагрев вылечили рак кишечника у мышей

Градус выживания: наночастицы и нагрев вылечили рак кишечника у мышей

Группа ученых НИТУ "МИСиС" представила результаты испытания инновационной технологии онкотерапии, основанной на гипертермии - нагреве опухоли до определенной температуры за счет введенных в нее наночастиц. Препарат на основе наночастиц феррита кобальта излечил 100% мышей, больных раком кишечника, из экспериментальной группы. Результаты проекта опубликованы в международном научном журнале Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine.

Магнитная гипертермия - новый и развивающийся способ лечения рака, при котором интенсивный нагрев может вызывать денатурацию клеточных белков, что быстро уничтожает клетки опухоли. Однако чтобы вместе с больными не погибли здоровые ткани организма, метод предполагает избирательное введение в опухоль агента, обладающего магнитными свойствами. За счет них он обеспечивает локализованный и контролируемый нагрев в присутствии электромагнитного поля. Агент - в его роли выступают наночастицы оксидов металлов - контактирует с опухолевыми клетками и под воздействием килогерцового переменного электромагнитного поля нагревается, уничтожая их.

Однако технология пока не систематизирована. Ученые ищут материалы, а главное, температурные режимы, которые будут максимально эффективны для этой процедуры. Материаловеды и биохимики лаборатории "Биомедицинские наноматериалы" НИТУ "МИСиС" обнародовали обнадеживающие результаты исследований in vitro и in vivo, которые показали, что для успешной противоопухолевой терапии необходимо подбирать температурный режим конкретно под каждый вид рака.

В частности, группе удалось добиться полного исчезновения злокачественных новообразований у 100% мышей, больных раком толстой кишки, после нагрева опухоли при температуре в промежутке 41-43?С. Ученые использовали в своей работе наночастицы феррита кобальта, которые обладают высокими магнитными свойствами, а значит, способны обеспечивать нагрев клеток и тканей в широком диапазоне температур в ответ на воздействиеэлектромагнитного поля. Кроме того, они крайне стабильны в физиологических условиях, не оказывают токсического влияния на клетки и ткани организма, а также их можно легко и недорого получать.

"Наблюдения велись за группами животных с двумя различными моделями опухолей - больными малоагрессивным раком толстой кишки СТ26 и агрессивным метастазирующим раком молочной железы 4Т1. Обе группы получали инъекцию суспензии наночастиц феррита кобальта в опухоль и дальнейшую терапию с помощью магнитной гипертермии при трех различных температурных режимах", - рассказывает один из авторов статьи инженер лаборатории "Биомедицинские наноматериалы" НИТУ "МИСиС" к.б.н Анастасия Гаранина.

Ученые провели сравнительный анализ воздействия различных температур на две - неагрессивную и "злую", активно метастазирующую - модели злокачественных опухолей и выяснили, что клетки рака толстой кишки более чувствительны к гипертермии и гибнут уже при нагреве в диапазоне 41-43?С.

"Рак молочной железы по результатам серии экспериментов оказался более устойчив к нагреву, и его клетки погибали только при высокотемпературной гипертермии > 47?C, - добавляет Гаранина. В группах животных, которым проводили терапию при температурах 46-48?C и 58-60?C, выживаемость составила 25-40%. Однако при этом важным открытием стал тот факт, что терапия с помощью магнитной гипертермии приводит к снижению случаев образования метастазов в теле животных по сравнению с хирургическим удалением опухоли".

В настоящее время коллектив продолжает лабораторные исследования для оптимизации работы нанопрепаратов в рамках доклинических исследований.

+7 495 647-23-09

Справка о НИТУ "МИСиС"

НИТУ "МИСиС" - один из наиболее динамично развивающихся научно-образовательных центров страны. Находясь в числе лидеров технологического образования России, НИТУ "МИСиС" также представляет собой полноценный научный центр. Университет занимает ведущие позиции в мире в предметных рейтингах THE, QS и ARWU сразу по 13 направлениям, входя в топ-100 в категориях "Инжиниринг-Горное дело" (рейтинг QS) и "Инжиниринг-Металлургия" (рейтинг ARWU), в области материаловедения НИТУ "МИСиС" в группе 101+ лучших вузов (рейтинг QS).

Стратегическая цель НИТУ "МИСиС" к 2020 году укрепить лидерство по направлениям специализации: материаловедение, металлургия и горное дело, а также существенно усилить свои позиции в сфере био-, нанотехнологий и ИТ. В состав университета входит 10 институтов, 6 филиалов - четыре в России и два за рубежом. В НИТУ "МИСиС" учится более 22 000 обучающихся из 81 страны мира. В университете действуют более 30 научно-исследовательских лабораторий и 3 инжиниринговых центра мирового уровня, в которых работают ведущие российские и зарубежные ученые. НИТУ "МИСиС" успешно реализует совместные проекты с крупнейшими высокотехнологичными компаниями России и мира.