Разработана гидрогелевая наноплатформа для диагностики и лечения рака
Интернациональная группа исследователей создала способ борьбы с опухолями при помощи гидрогеля из бактериофагов и золотых наночастиц. Отчет о работе размещён в Proceedings of theNational Academy of Sciences.
Исследователи из Японии, Германии и США решили применять бактериофаги в разработке наноплатформы для терапии и прицельного выявления злокачественных новообразований. Преимущества этих вирусов как функциональных наночастиц заключаются в том, что они просто и недорого производятся, устойчивы к внешним действиям, не патогенны для эукариот и могут целенаправленно соединяться с определенным типом клеток. Помимо этого, в них возможно встроить другие наночастицы, каковые нужно высвободить по прибытии в опухоль.
Схема действия наноплатформы. Hitomi Hosoya et al., PNAS, 2016
При смешивании с коллоидными золотыми наночастицами бактериофаги спонтанно организуются в гидрогелевую сетевидную фрактальную структуру. С помощью частиц золота изучили соединили бактериофаги с теплочувствительными липосомами (сферами из липидных мембран),каковые способны переносить и выделять разные диагностические и фармакологические вещества. Для работы выбрали липосомы, каковые высвобождают собственный содержимое при температуре выше 40 градусов Цельсия.
В оболочечный белокфага рIII встроили пептидную последовательность, селективно соединяющуюся с рецепторами на поверхности раковых клеток.
На первой стадии опыта ученые убедились, что липосомы сохраняют теплочувствительность при связывании с фагом.Для этого они «нагрузили» липосомы в гидрогеле флуоресцентным веществом кальцеином и нагрели их лазером. При температуре 42 градуса Цельсия целый кальцеин выделился из липосом в течение 10 мин.. После этого итог воспроизвели на платформе из агарозного геля, имитирующего опухолевую ткань.
Затем исследователи удостоверились в надежности свойство фага, соединенного с золотом и липосомами, к связыванию с клетками-мишенями. В опыте in vitro полученная наноплатформа удачно«нашла» клетки карциномы, рецепторы которой соответствовали лиганду на оболочке бактериофага.
После этого взятую наноплатформу испытали на мышах с раком груди. Перемещение частиц к опухоли и накопление гидрогеля в ней отследили, поместив в липосомы флуоресцентный маркер. Это разрешило не лишь убедиться в прицельном связывании наноплатформы с раковыми клетками, но и подтвердить ее пригодность для не инвазивной визуализации опухоли.
Еще в одном опыте с помощью наноплатформы из бактериофага, наночастиц золота и теплочувствительных мезопористыхк ремниевых наночастиц ученые удачно доставили противораковый препаратдоксорубицин в опухоли простаты и груди у мышей, приведя к уменьшению количества новообразования.
Исследователи выделяют, что созданная методика универсальна, и может использоваться для лечения и диагностики разных видов опухолей.
Создатель: Олег Лищук