Глиобластома считается одной из наиболее агрессивных форм рака головного мозга. Ее лечение осложняется тем, что опухолевые клетки проникают в соседние ткани, поэтому полностью удалить новообразование без риска повреждения здоровых участков крайне трудно. Дополнительным препятствием остается гематоэнцефалический барьер, который ограничивает доставку лекарств и эффективность лучевой терапии. Пятилетняя выживаемость при этом заболевании составляет около 7%.
Ученые Технологического университета Сиднея, Гарвардского и Хэнаньского университетов разработали платформу на основе наночастиц, которая должна помогать как во время операции, так и после нее. Система объединяет визуализацию опухоли и последующую фототерапию в одном материале. Результаты работы опубликованы в журнале Science Translational Medicine.
Основой разработки стала сверхтонкая двумерная пластина с отдельными атомами, размещенными по технологии, адаптированной из производства полупроводников. Материал способен выполнять 2 задачи последовательно и активируется одним и тем же ближним инфракрасным светом. Во время хирургического вмешательства нанесенный на пластину флуоресцентный краситель позволяет обнаруживать скопления опухолевых клеток размером до 44 микрометров. Прикрепленная к материалу молекула также помогает ему преодолевать гематоэнцефалический барьер и накапливаться в клетках глиомы.
После удаления видимой части опухоли материал предполагается повторно вводить в операционную полость и вновь активировать светом. Атомы платины преобразуют перекись водорода, вырабатываемую опухолью, в кислород, снижая влияние среды с недостатком кислорода, которая защищает раковые клетки от лечения. Одновременно свет вызывает нагрев и образование активных молекул, способных уничтожать микроскопические клетки, недоступные хирургу. Именно такие оставшиеся клетки могут впоследствии привести к повторному развитию опухоли.
В опытах на мышах с глиобластомой подход с наночастицами снизил частоту рецидивов после операции. Через 60 дней были живы все животные, получившие такое лечение, тогда как после одной операции показатель выживаемости составлял 42 дня. Последующие исследования не выявили у животных нарушений неврологических функций или двигательной активности, связанных с терапией.
Авторы подчеркивают, что технология пока проверялась только на животных и не применялась у людей. Ее возможности для визуализации и лечения еще предстоит подтвердить с учетом размеров человеческого мозга. Исследователи рассчитывают, что в дальнейшем метод позволит точнее выявлять опухолевые ткани во время операции и воздействовать на оставшиеся после нее раковые клетки.
