В борьбе с раком химиотерапия по-прежнему остается довольно грубым инструментом. Однако, объединив его со звуковыми волнами, исследователи нашли способ превратить его скорее в скальпель, чем в дубинку, не повреждая близлежащие ткани и организм в целом.
Несмотря на то, что число способов, которыми врачи могут бороться с раком, быстро увеличивается, традиционная химиотерапия по-прежнему широко используется для борьбы с опухолями. Фактически, согласно исследованию, опубликованному в The Lancet Oncology, прогнозируется, что число людей, нуждающихся в лечении, увеличится на 53% в период с 2018 по 2040 год. Но многие из хорошо известных проблем Химиотерапия все еще существует: она может вызвать выпадение волос, тошноту, потерю веса, анемию, периферическую невропатию и многое другое. Кроме того, поскольку химиопрепараты воздействуют на весь организм, они могут вызвать повреждение клеток за пределами намеченных опухолевых целей.
Пытаясь сделать химиотерапию более целенаправленным решением, исследователи в 2020 году объединили химические вещества, борющиеся с раком, со вспышками лазерного света, чтобы активировать их в местах опухоли. Хотя это лечение многообещающе, его эффективность ограничена несколькими миллиметрами под кожей, что является максимальной глубиной, которую может проникнуть лазерный луч, чтобы активировать химические вещества.
Стремясь использовать силу направленной активации химиотерапевтических препаратов, но увеличить глубину их действия, ученые Городского университета Гонконга (CityU) обратились к идее использования звуковых волн.
Работая с культурами раковых клеток в своей лаборатории, исследователи создали низкомолекулярное пролекарство на основе платины под названием цианинплатин, которое собиралось в местах опухоли. Пролекарства — это соединения, которые инертны до тех пор, пока не активируются внутри организма. Затем они облучали цианинплатин узконаправленными ультразвуковыми волнами, которые преобразовывали его в карбоплатин, распространенный химиотерапевтический препарат. Это вызывало гибель опухоли за счет повреждения митохондрий внутри раковых клеток.
Метод позволил снизить жизнеспособность раковых клеток на 51 % при толщине покрытия ткани 1 см (около 0,4 дюйма) и на 33 % при покрытии тканью. при толщине 2 см.
Дальнейшие испытания на мышах показали, что метод способен полностью устранить две опухоли после шести дней лечения и резко подавить рост дополнительных опухолей.
На этой диаграмме и на дисплее показано резкое уменьшение опухолей при лечении на грызунахLiu, G. et al.
«Наш хорошо продуманный функциональный ультразвук позволяет соно-сенсибилизированной химиотерапии быть точным опухолеспецифичным лечением с хорошей проникающей способностью», — сказал соавтор исследования Чжу Гуанъюй из химического факультета CityU. «Что еще более важно, наша система позволяет ультразвуку фокусироваться на определенной области в пределах 8 мм и, следовательно, фокусирует энергию ультразвука на крошечной области для активации соно-чувствительных пролекарств, обеспечивая эффективный подход с минимальными побочными эффектами».
Кроме того, поскольку цианинплатин флуоресцирует, исследователи обнаружили, что их метод также можно использовать в качестве системы визуализации, которая позволяет осуществлять трехмерное картирование опухолей, точное наведение частиц лекарства и мониторинг его накопления в реальном времени. в опухолях.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
