Доставка лекарства точно в опухоль будет улучшена необходимым pH-уровнем
pH-управляемая доставка лекарства точно в опухоль окажет значительное влияние на борьбу с онкозаболеваниями
Всестороннее исследование pH-управляемой доставки магнитных наночастиц, которые модифицированы короткими пептидами pHLIP, обеспечивающих повышенный захват вещества в клетках только при пониженных (кислых) значениях рН, провел коллектив ученых из НИТУ «МИСиС», СибГМУ, РНИМУ им. Н.И. Пирогова. Наилучшая эффективность поглощения достигалась при слабокислом pH, который характерен для опухолевого микроокружения. Результаты исследования опубликованы в журнале Nanomedicine.
«Наш эксперимент in vivo показал, что магнитные наночастицы, соединенные с pHLIP, удерживаются примерно в 3 раза лучше в опухолевой ткани в сравнение с обычными наночастицами. Таким образом, мы можем сделать вывод, что препарат может выделяться из кровеносного сосуда, достигать зоны опухоли с кислым внеклеточным pH и связываться со злокачественными клетками, что подтверждается гистологическим анализом. Примечательно, что хотя такой нано-препарат попадает внутрь опухоли, неоднородность уровня pH в опухоли влияет на доставку, а именно на удерживание и накопление в ткани опухоли», — рассказал соавтор исследования, заведующий лабораторией «Биомедицинские наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Максим Абакумов.
Исследователи провели эксперименты на клеточных культурах и на мышах с раком груди. Они использовали оригинальный метод измерения с помощью нанозонда для контроля pH в опухолях животных. Зонд применялся для оценки влияния степени кислотности опухоли на накопление магнитных наночастиц в опухоли.
Благодаря большой площади поверхности и широкому диапазону наноразмеров, магнитные наночастицы оксида железа являются перспективной платформой для адресной доставки лекарств. Частицы можно визуализировать внутри живого организма с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ), а также обеспечить контролируемое высвобождение лекарства в нужном месте за счет переменного магнитного поля. Но осуществить выборочное накопление наночастиц в опухоли после их введения сложно. Ученые, чтобы управлять потоком, покрывают частицы биополимерами и соединяют с молекулами, которые могут вызывать ответ тканей или клеток организма только в специфичных для опухоли условиях, поэтому работа лекарства локализуется именно в образовании.