Ученые продемонстрировали новый потенциальный метод лечения рака костей. Биоактивное стекло с добавлением токсичного металла способно убивать до 99% раковых клеток, не нанося вреда здоровым клеткам, и может даже помочь восстановить здоровую кость после этого.
Остеосаркома является наиболее распространенной формой рака костей, и лечение обычно включает в себя хирургическое удаление опухоли с последующей химиотерапией или лучевой терапией для уничтожения всех оставшихся раковых клеток. Тем не менее, она часто рецидивирует на том же месте, и когда это происходит, прогноз обычно неутешительный.
Теперь ученые из Университета Астона продемонстрировали новый метод лечения остеосаркомы. Он основан на материале, называемом биоактивным стеклом, которое состоит из наночастиц стекла, смешанных с металлами, и показало себя многообещающим в прочных антибактериальных зубных пломбах и костных имплантатах.
На этот раз рассматриваемым металлом был галлий, который токсичен для клеток. Помещение его в ваши кости может показаться плохой идеей, но известно, что ионы галлия проникают в клетки через определенный рецептор, который чрезвычайно повышен при раке. Это означает, что «жадные» раковые клетки поглощают его до того, как здоровые костные клетки смогут до него добраться.
В лабораторных испытаниях команда культивировала здоровые костные клетки вместе с клетками остеосаркомы и обрабатывала их галлиевым биоактивным стеклом. И, конечно же, при концентрации оксида галлия 5% стекло смогло убить 99% клеток остеосаркомы через 10 дней, не повредив здоровую кость.
Эти биоактивные стекла также показывают многообещающие результаты в регенерации костей. При инкубации в имитированной жидкости организма через неделю началось образование новой кости.
«Когда мы наблюдали за стеклами, мы могли видеть образование слоя аморфного фосфата кальция/гидроксиапатита на поверхности частиц биоактивного стекла, что указывает на рост костей», — сказал профессор Ричард Мартин, ведущий автор исследования.
К сожалению, на данном этапе кажется, что добавление оксида галлия в концентрациях, необходимых для уничтожения раковых клеток, также препятствует регенерации здоровых костных клеток, но это проблема, которую можно преодолеть с помощью дальнейшей работы с использованием животных моделей.
«Безопасность и эффективность этих биоматериалов необходимо будет дополнительно проверить, но первоначальные результаты действительно многообещающие», — сказал доктор Лукас Соуза, соавтор исследования. «В качестве следующего шага наша работа теперь разделена на два фронта: (1) тестирование противораковых свойств этого материала на метастатических клетках костей и (2) разработка минимально инвазивной инъекционной пасты для применения при раке костей».
Исследование было опубликовано в журнале Biomedical Materials.
