Ученые МФТИ превратили золотые нанозвезды в оружие против рака

Группе исследователей МФТИ удалось модифицировать поверхность наночастиц золота лектинами — белками, которые распознают характерные углеводные структуры на поверхности опухолевых клеток. Предполагается, что такой метод позволит обеспечить адресную доставку наночастиц в опухоль, используя их одновременно для диагностики и фототермической терапии.

Как рассказала руководитель лаборатории биохимических исследований канцерогенеза МФТИ, доктор биологических наук Виктория Шипунова, работа научной группы Физтеха относится к тераностике — направлению, объединяющему диагностику и терапию опухолей в рамках единой платформы. Одна из главных задач при создании таких систем - научить препарат отличать опухолевые клетки от здоровых и накапливаться именно там, где требуется его действие.

- Летом мы ищем звезды в небе, а здесь все наоборот: золотые нанозвезды должны были сами найти свою цель, то есть опухоль, - объяснила Виктория Шипунова. - Навигатором для них стали лектины, распознающие своеобразный «сахарный паспорт» раковых клеток. Достигнув опухоли, нанозвезды под действием ближнего инфракрасного света превращали свет в тепло и уничтожали опухолевые клетки.

По словам доктора биологических наук, если у опухоли нет привычных белковых мишеней, это еще не значит, что она становится невидимой.

- При злокачественном перерождении меняется не только набор белковых рецепторов, но и состав углеводных структур на поверхности клетки, - говорит Виктория Шипунова. - Наша идея состояла в том, чтобы распознать эти изменения с помощью лектинов и использовать их в качестве проводников для адресной доставки наночастиц. Такой подход особенно важен для опухолей, у которых классические терапевтические мишени отсутствуют.

Эксперименты на мышах показали, что локально нагревая наночастицы в опухоли, к минимуму сводится их воздействие на окружающие здоровые ткани.

- После того как нанозвезды накопились в опухоли, ее облучали лазером в ближнем инфракрасном диапазоне, - рассказала Виктория Шипунова. - Частицы поглощали свет и превращали его в тепло: температура опухоли повышалась на несколько градусов, тогда как окружающие здоровые ткани практически не нагревались. В результате экспериментов мы увидели, что лектины могут выступать в роли эффективных адресующих молекул и обеспечивать доставку наночастиц к опухоли за счет распознавания измененного профиля гликозилирования. Такой подход не заменяет антитела, но существенно расширяет набор инструментов для создания таргетных систем, особенно для опухолей без подходящих белковых мишеней.

Мона Платонова.

Изображение сгенерировано ИИ