Наночастицы повысят качество МРТ и эффективность радиотерапии рака
Коллектив сотрудников Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина Минздрава России и Медико-радиологического научно-исследовательского центра им. А.Ф. Цыба синтезировали новый тип наночастиц фторида лютеция, легированного гадолинием (LuGdF3), для МРТ-визуализации. Накопление такого типа частиц в опухоли обеспечивает не только её контрастную визуализацию на МРТ, но и усиливает гибель раковых клеток в условиях облучения. Разработка перспективна для ювелирного облучения опухоли без нагрузки на здоровые ткани. Исследование поддержано грантом РНФ (№22-73-10231 П) и опубликовано в июньском номере журнала ACS Applied Nano Materials.
Лучевая терапия до сих пор остается эффективным средством борьбы с онкологическими заболеваниями. Однако побочные эффекты на здоровые ткани ограничивают её терапевтическую эффективность. Наночастицы, усиливающие чувствительность клеток к облучению (радиосенсибилизаторы), являются одним из наиболее перспективных способов повышения эффективности лучевой терапии опухолей.
Учёные и онкологи из Пущино, Москвы и Обнинска впервые синтезировали и исследовали МРТ-активные наночастицы фторида лютеция, легированные гадолинием, обладающие выраженной радиокаталитической активностью.
Исследование прокомментировал заведующий лабораторией тераностики и ядерной медицины ИТЭБ РАН кандидат биологических наук Антон Попов: «Мы синтезировали гидротермальным методом, охарактеризовали и исследовали на девяти культурах нормальных и опухолевых клеток новый тип нанорадиосенсибилизатора на основе фторида лютеция с гадолинием, который эффективен при сочетанном облучении рентгеновским излучением. Уникальность такой наносистемы в том, что она обладает МРТ активностью, что обеспечивает возможность визуализации опухоли и контроля процесса облучения. Такой нанотераностик позволяет эффективно убивать опухолевые клетки под контролем МРТ-визуализации».
Исследователи выявили селективный цитотоксический эффект синтезированных наночастиц не только в отношении клеток мышиной меланомы (B16/F10), человеческой аденокарциномы (MCF-7) и человеческой остеосаркомы (MNNG/Hos), но опухолевых 3Д клеточных сфероидов. Такие наночастицы эффективно накапливаются в раковых клетках, что приводит к снижению их метаболической активности и индуцирует гибель клеток посредством программируемой клеточной гибели (апоптоза).
По словам авторов, полученные наночастицы можно рассматривать как перспективный тераностический агент, сочетающий уникальную МРТ контрастную активность опухолевого узла и усиленный радиосенсибилизирующий эффект при радиотерапии. В долгосрочной перспективе такой подход может привести к более щадящей и эффективной лучевой терапии — с меньшим числом побочных эффектов и лучшим качеством жизни для пациентов, проходящих терапию.
В дальнейшем авторы планируют перейти к доклиническим исследованиям с целью анализа острой и хронической токсичности таких наночастиц.
Источник: Пресс-служба РАН