Размер:
A A A
Цвет: C C C
Изображения Вкл. Выкл.
Обычная версия сайта
Логин
Пароль
EN

Федеральный исследовательский центр 
«Красноярский научный центр
Сибирского отделения Российской академии наук»

 Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»

Федеральный исследовательский центр 
«Красноярский научный центр
Сибирского отделения Российской академии наук»

Разработан умный наноскальпель для терапии жидких опухолей

26 апреля 2023 г. ФИЦ КНЦ CO РАН

Разработан умный наноскальпель для терапии жидких опухолей

Российские ученые на основе магнитных нанодисков и ДНК-аптамеров разработали наноскальпель, который способен избирательно разрушать опухолевые клетки злокачественных новообразований в переменном магнитном поле. На экспериментальных моделях асцитной карциномы Эрлиха было показано, что такой умный наноскальпель адресно воздействует только на клетки-мишени опухоли, а в сочетании с аппаратно-программным комплексом генерации низкочастотных магнитных полей он может стать основой разработки инновационных медицинских изделий малоинвазивной и дистанционно управляемой магнитомеханической терапии онкологических заболеваний. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Functional Biomaterials.

Одним из трудноизлечимых онкологических заболеваний является злокачественный асцит — жидкая опухоль. Патологическая жидкость с раковыми клетками скапливается в брюшной или грудной полости и создает благоприятную для опухоли среду. Это влияет на развитие заболевания и значительно снижает эффективность используемого лечения. Существующие сейчас методы терапии такого онкологического заболевания малоэффективны и высокотоксичны. Поэтому необходимо разработать новые подходы к лечению асцитных опухолей.

Коллектив ученых из Красноярска, Томска и Владивостока, при ведущем участии исследователей ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и Красноярского государственного медицинского университета, разработал магнитный наноскальпель для адресной и малоинвазивной микрохирургии трудноизлечимых асцитных опухолей. Наноскальпель состоит из двух компонентов: распознающих опухоль молекул и магнитных нанодисков, которые механически разрушают опухолевую клетку в переменном магнитном поле. В качестве распознающих молекул специалисты использовали ДНК-аптамеры, аффинные и специфичные к опухолевым клеткам асцитной опухоли. Аптамеры – функциональные аналоги белковых антител, представляющие собой синтетические одноцепочечные олигонуклеотиды ДНК или РНК, способные специфически связываться с любыми молекулярными и клеточными мишенями. Благодаря им создается точечно-нацеленная терапия. Аптамеры могут выдерживать широкий диапазон температур, из-за чего имеют длительный срок хранения. Еще одно преимущество этих молекул в простоте их химической модификации. Так, ранее красноярские ученые создали короткий аптамер, способный более избирательно обнаруживать клетки рака.

Эффективность разработанного наноскальпеля исследователи проверили in vitro на клетках асцитной карциномы Эрлиха и in vivo на мышах. Исследования показали, что магнитомеханическая хирургия с помощью содержащего ДНК-аптамеры наноскальпеля, дистанционно управляемого низкочастотным магнитным полем, существенно снизила количество раковых клеток в асцитной опухоли мышей даже после однократного воздействия.

Доктор биологических наук заведующая лабораторией цифровых управляемых лекарств и тераностики ФИЦ КНЦ СО РАН Анна Кичкайло

«Магнитомеханическая хирургия – один из перспективных методов радикальной резекции опухоли на уровне одной клетки. Мы разработали новый наноразмерный хирургический инструмент – «умный наноскальпель» на основе магнитных нанодисков. Он способен избирательно разрушать одиночные опухолевые клетки. Магнитные диски являются весьма перспективными конструкциями для магнитомеханического разрушения опухолевых клеток. Эксперименты с асцитной карциномой показали принципиальную возможность нанодисков нацеливаться и уничтожать отдельные опухолевые клетки. Таким образом, магнитомеханическая хирургия с дистанционно управляемым переменным магнитным полем «наноскальпелем» может стать перспективной технологией для терапии асцитной опухоли и злокачественных новообразований. Современные технологии позволяют получать такие диски для терапии опухолей в промышленных масштабах. В дальнейшем планируется усовершенствовать этот метод для их применения при интраоперационном удалении отдельных опухолевых клеток и предотвращения рецидива опухоли», — рассказала Анна Кичкайло, доктор биологических наук заведующая лабораторией цифровых управляемых лекарств и тераностики ФИЦ КНЦ СО РАН, руководитель лаборатории биомолекулярных и медицинских технологий Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России.

Исследование реализуется в рамках НОЦ «Енисейская Сибирь» и поддержано Красноярским краевым фондом науки.




Поделиться:



Наверх