Коллектив ученых из 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 ее 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 ее терапевтическую эффективность. Наночастицы, усиливающие чувствительность клеток к облучению (радиосенсибилизаторы), являются одним из наиболее перспективных способов повышения эффективности лучевой терапии опухолей.
Ученые и онкологи из Пущино, Москвы и Обнинска впервые синтезировали и исследовали МРТ-активные наночастицы фторида лютеция, легированные гадолинием, обладающие выраженной радиокаталитической активностью.
Исследование прокомментировал зав. Лабораторией тераностики и ядерной медицины ИТЭБ РАН, к.б.н. Антон Попов: «Мы синтезировали гидротермальным метом, охарактеризовали и исследовали на 9 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: Elena Mysina, Darya Vinnik, Nikita Pivovarov, Danil Kolmanovich, Nikita Chukavin, Irina Savintseva, Timur Nizamov, Vsevolod Skribitsky, Kristina Shpakova, Yulia Finogenova, Alexey Lipengolts, Alexei Semenov, Anton Popov. Dual-Mode T1/T2MRI Contrast Agent Based on LuGdF3 Nanoparticles for Enhancement of X-ray Induced Cancer Radiotherapy. ACS Applied Nano Materials.
Галерея
