Ученые Сибирского государственного медицинского университета исследовали, как магнитные наночастицы проникают в опухолевую ткань и с какими клетками опухоли они взаимодействуют. Полученные данные станут основой новых методов лечения рака, включая создание «интеллектуальных» наносистем, способных точечно воздействовать на клетки опухоли. Работа выполнена в лаборатории центра биологических исследований и биоинженерии ЦНИЛ в рамках стратегической программы «Приоритет-2030».
В современной медицине наночастицы, включая магнитные, уже применяются в диагностике и терапии опухолей. Однако их потенциал намного шире: дальнейший прогресс направлен на создание «интеллектуальных» наносистем, которые смогут перемещаться в организме, взаимодействовать с больными клетками и даже изменять их программу.«Благодаря способности реагировать на внешнее магнитное поле магнитные наночастицы — одни из самых перспективных кандидатов для создания «интеллектуальных» наносистем. Они могут не только доставлять терапевтические молекулы, но и нагреваться под воздействием переменного магнитного поля или колебаться в низкочастотном поле без нагрева, позволяя дистанционно управлять конструкциями на их основе и, соответственно, точечно воздействовать на клетки. Это открывает новые возможности для лечения заболеваний», — отмечает заведующая центра биологических исследований и биоинженерии Александра Першина.
Целью работы стало изучение механизмов проникновения наночастиц в опухоль и их взаимодействия с индивидуальными клетками в опухоли. Исследователи СибГМУ стремятся понять, как можно использовать эти данные для точного и безопасного воздействия на опухолевую ткань. Еще недавно выяснить это было практически невозможно. Однако развитие новых методов позволяет ученым подходить к решению этого вопроса.
В ходе эксперимента ученые СибГМУ вводили наночастицы в кровоток мышей и изучали их проникновение в опухоль за счет наблюдения в режиме реального времени методом прижизненной микроскопии. Исследователи обнаружили, что наночастицы очень быстро накапливаются вдоль стенок сосудов в опухоли и потом проникают в опухоль не только через промежутки между клетками, но и непосредственно через клетки сосудов опухоли.
Поскольку опухоль состоит не только из раковых, но и из других клеток, взаимодействующих между собой, и их влияние на рост опухоли играет огромную роль, важным является определить типы клеток, взаимодействующих с наночастицами в опухоли. Для исследования этого вопроса применен метод секвенирования отдельных клеток, который позволил определить клетки, поглощающие наночастицы, и их количественное соотношение. Выявлено, что магнитные наночастицы накапливаются в регуляторных Trem2+ опухолеассоциированных макрофагах.
В настоящее время ученые СибГМУ изучают, как внешнее магнитное поле влияет на проникновение наночастиц в опухоль, и его эффекты на разные типы клеток опухолевой ткани, опосредованные наночастицами. Полученные данные могут стать основой для создания более эффективных подходов к лечению раковых заболеваний.
Ссылка на статью.