На основе скелета морского ежа: российские учёные создали новый материал для применения в онкотерапии

Российские учёные синтезировали новый материал на основе скелета морского ежа для адресной доставки лекарств против рака. Природный компонент выбрали из-за его многоярусной ячеистой структуры, позволяющей не только хорошо впитывать медицинский препарат, но и постепенно высвобождать его в организме пациента небольшими дозами. Из полученного материала авторы работы синтезировали наночастицы, которые заполняются лекарственным препаратом и помещаются в организм пациента в районе опухоли. Благодаря структуре наночастиц терапевтическое действие длится около 30 суток, а затем материал растворяется в организме без негативных последствий. Учёные уже испытали изобретение на искусственной плазме крови и животных.

Учёные из Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Тихоокеанского государственного медицинского университета (ТГМУ) разработали новый материал на основе скелета морского ежа для адресного применения препаратов химиотерапии против рака. Об этом RT сообщили в пресс-службе Минобрнауки России. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials.

Как отметили авторы работы, на сегодняшний день на смену традиционным методам лечения рака постепенно приходит адресная доставка лекарств к опухоли. За счёт этого химиотерапия становится менее опасной для организма — лекарство точечно воздействует на злокачественные ткани, не затрагивая здоровые клетки.

Учёные синтезировали новый материал для такого адресного применения препаратов, в качестве основы химики взяли скелетные ткани морского ежа Mesocentrotus nudus. Этот природный материал был выбран из-за его многоярусной ячеистой структуры, которая способна не только хорошо впитывать лекарственный препарат, но и постепенно высвобождать его в организме пациента небольшими дозами. Кроме того, кальцит, из которого состоит скелет ежа, близок по составу к костным тканям человека, что обеспечивает биосовместимость материала. Чтобы материал не растворялся в организме пациента слишком быстро, учёные модифицировали его силикатом натрия.

Mesocentrotus nudus (или Strongylocentrotus nudus) в Научном музее ДВФУ (г. Владивосток) © A. C. Tatarinov/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0

Из полученного химического соединения авторы работы синтезировали наночастицы, напоминающие мини-капсулы. Такие частицы удерживают лекарственный препарат и позволяют применять его точечно, именно в районе опухоли. Высвобождение препарата в организме происходит на протяжении примерно 30 суток. Уже опустошённые наночастицы в течение шести месяцев бесследно растворяются в организме пациента без каких-либо негативных последствий. Учёные испытали разработку на противоопухолевом препарате 5-фторурацил (5-ФУ).

«Препарат 5-ФУ очень эффективен, но при этом очень токсичен. Наша разработка позволяет снизить токсичное воздействие на организм за счёт того, что нагруженные лекарством наночастицы могут высвобождать терапевтические дозы препарата в течение более длительного периода. После удаления опухоли капсулу с наночастицами вводят пациенту — таким образом, препарат точечно доставляется как к не до конца удалённым опухолевым очагам, так и к метастазам, которые уже возникли или могут возникнуть после резекции», — пояснила в беседе с RT основной исполнитель работы, лаборант-исследователь лаборатории ядерных технологий Института наукоёмких технологий и передовых материалов ДВФУ Олеся Капустина.

По словам авторов работы, в перспективе такое точечное применение препаратов может даже заменить традиционную химиотерапию. Учёные уже испытали своё изобретение на искусственной плазме крови, а также на лабораторных животных.

Вопросы, ответы, комментарии