Несмотря на то, что количество способов, которыми врачи могут бороться с раком, быстро растет, традиционная химиотерапия по-прежнему широко используется для борьбы с опухолями. 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, связанных с химиотерапией, все еще существуют: выпадение волос, тошнота, потеря веса, анемия, периферическая невропатия и многое другое. Кроме того, поскольку химиопрепараты неизбирательно воздействуют на весь организм, они могут вызывать повреждение клеток за пределами намеченных опухолевых мишеней.
Пытаясь сделать химиотерапию более точным оружием, в 2020 году ученые совместили применение химических веществ с излучением лазера для их активации непосредственно в опухоли. Хотя это перспективное лечение, его эффективность ограничена несколькими миллиметрами под кожей, что является максимальной глубиной, на которую может проникнуть лазерный луч для активации химических веществ.
Стремясь использовать силу целенаправленной активации химиотерапевтических препаратов, и увеличить глубину, на которой они могут действовать, ученые из Гонконга 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 накапливается в очагах опухоли. Пролекарства — это соединения, которые инертны до тех пор, пока не активируются внутри организма. Затем ученые облучили цианинплатин высоконаправленными ультразвуковыми волнами, которые превратили его в карбоплатин, распространенный химиотерапевтический препарат. Он вызывает гибель опухоли, повреждая митохондрии внутри раковых клеток.
Метод смог снизить жизнеспособность раковых клеток на 51% при толщине тканей 1 см и на 33% при толщине покрытия тканей 2 см.
Дальнейшее тестирование показало, что метод способен полностью устранять опухоли после шести дней лечения и значительно подавить рост дополнительных опухолей.
Что еще более важно, новая система позволяет фокусировать ультразвук на определенной области в пределах 8 мм и, следовательно, максимально фокусирует энергию ультразвука на крошечной области для активации чувствительных к звуку пролекарств, обеспечивая эффективный подход с минимальными побочными эффектами.
Кроме того, поскольку цианинплатин флуоресцирует, ученые обнаружили, что их метод также может быть использован в качестве системы визуализации, которая позволяет проводить 3D-картирование опухолей, точное наведение частиц препарата и мониторинг накопления препарата в опухолях в режиме реального времени.
Источник: Science Advance
