Учёные МГУ нашли более эффективный метод лечения рака по сравнению с химио- и радиотерапией
Учёные из МГУ совместно с коллегами из Института проблем химической физики РАН разработали новые вещества для фотодинамической терапии раковых опухолей с эффективностью в десять раз выше, чем стандартная химио- и радиотерапия.
Один из методов лечения онкологических заболеваний — фотодинамическая терапия с использованием фотосенсибилизаторов. Эти вещества поражают сосудистую сеть опухоли: закупоривают сосуды, прижигают их и ограничивают доступ питательных веществ. Также под действием активных форм кислорода, вырабатываемых при облучения,
«Особенность активных метаболитов кислорода — очень короткое время жизни, — рассказывает руководитель проекта Татьяна Дубинина, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник НИЛ биоэлементоорганической химии химического факультета МГУ. — Поэтому при быстром действии будут поражаться только те участки биологических тканей, на которые действует облучение. К тому же фотосенсибилизатор преимущественно накапливается в опухоли, поскольку ее клетки очень быстро растут, делятся и поглощают все возможные вещества из кровотока. Так как облучается только участок с опухолью, то даже если краситель по пути попал в здоровые ткани, генерироваться активные формы кислорода за пределами опухоли все равно не смогут. По сути мы имеем дело с высокоселективным методом лечения, поражающим практически только больные клетки — это основное преимущество метода по сравнению с химио- и радиотерапией».
Для данного метода необходима разработка фотосенсибилизаторов, которые будет устойчивыми по отношению к высоким температурам и лазерному излучению. Для того, чтобы излучение не действовало на другие вещества в организме (воду, гемоглобин и разные окрашенные соединения), фотосенсибилизаторы должны поглощать свет в пределах особого «терапевтического окна».
«Всем этим требованиям удовлетворяют предложенные нами соединения — галогенированные тетрапирольные фталоцианины, — рассказала соавтор работы Елена Горбунова, младший научный сотрудник НИЛ органического синтеза химического факультета МГУ. — Мы исследовали ряд фотосенсибилизаторов и оказалось, что поглощение полностью хлорированным веществом приводит к лучшему проникновению в биологические ткани. Мы выбрали это соединение как наиболее активное и тестировали его. Поскольку само оно в воде не растворяется, для доставки в клетки мы загружали его в наноконтейнеры — биоразлагаемые мицеллы. Затем измеряли выход активных форм кислорода, поглощение и действие на раковые клетки».
Исследование противораковой активности проводилось на быстро делящихся клетках рака шейки матки. Два образца красителя сравнивали с медицинским препаратом, одобренным для фотодинамической терапии. Новое соединение оказалось в плане фотоактивности на порядок лучше, чем одобренный препарат.
«Одобренный препарат к тому же обладает существенным недостатком, — пояснила Татьяна Дубинина. — Его выделяют из водоросли, которая содержит несколько похожих веществ и единственное активное. Поскольку примеси снижают активность препарата, необходима сложная и дорогостоящая очистка. Наше вещество является индивидуальной молекулой и таких недостатков не имеет».
В дальнейшем авторы планируют исследовать новые контейнеры для доставки этого фотосенсибилизатора в клетки опухоли, а также проверить действие нового активного соединения на других линиях клеток и на животных.
Работа выполнялась при финансовой поддержке РФФИ.