Учёные из НИТУ «МИСиС» предложили простой и быстрый метод обнаружения препаратов на основе платины внутри опухолевых клеток в режиме реального времени. В перспективе он будет востребован при разработке противоопухолевых лекарств, облегчая и ускоряя стадии доклинических исследований. Результаты разработки представлены в журнале Analytical Chemistry.
Фармакокинетика — наука о поведении инородных веществ во внутренней среде организма, проще говоря — о том, как живой организм взаимодействует с введённым химическим веществом. Она изучает всё то, что происходит с молекулой после её введения в биосистему: закономерности всасывания, распределения, метаболизма и выделения лекарственных средств.
Это важнейшая составная часть индустрии разработки новых лекарств поставляет фармакологам данные, которые определяют оптимальные и критические дозы, побочные эффекты, взаимодействия с другими веществами. Иначе говоря, фармакокинетика наблюдает и отслеживает всю длинную цепь взаимодействия «прототипа» лекарства с организмом и фиксирует все параметры этого процесса.
К примеру, одна из основных проблем при создании противоопухолевых препаратов — биораспределение химиотерапевтических лекарств в опухолевой ткани. Исследователи из НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами впервые использовали инновационные платинизированные наноэлектроды для обнаружения введённых препаратов на основе платины (они очень распространены) в одиночных опухолевых клетках, 3D-моделях опухоли, а также в мышиной модели опухоли.
Электрод представляет собой нанососуд, заполненный углеродом и модицифицированный платиной, и является частью инновационной электронно-сканирующей системы.
«Мы использовали препарат цисплатин в качестве модельного соединения с оптимальными свойствами внутриклеточного накопления, а также модифицированный двумя лигандами напроксена цисплатин, который обладает наиболее выраженной противоопухолевой активностью. В статье продемонстрировано прямое количественное обнаружение соединений платины в клетках аденокарциномы молочной железы мышей, обработанных данными веществами. При этом нам впервые удалось определить соединения платины внутри опухоли мыши и изучить их биораспределение», — рассказал соавтор исследования, научный сотрудник лаборатории биофизики НИТУ «МИСиС» Александр Ванеев.
Как подчёркивают авторы, это первое применение наноэлектрода для оценки накопления препаратов на основе платины в живых системах, включая опухолевые сфероиды in vitro и солидные опухоли in vivo, в режиме реального времени.
Основные преимущества нового метода внутриклеточного обнаружения соединений, по словам разработчиков, — малоинвазивность, безопасность, возможность локального определения платины внутри клеток. Ныне применяемые методы МРТ-исследования показывают наночастицы, агрегаты в живых тканях, а низкомолекулярные вещества, которыми и являются лекарства, обнаружить этим способом невозможно. Недорогая, чувствительная технология выборочного обнаружения различных соединений в опухолях оптимизирует этапы тестирования новых лекарственных препаратов, уверены авторы.