Учёные из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) разработали пластырь, который локально воздействует на опухоль с помощью фото-, химио- и генной терапии. Новая технология предназначена для лечения рака кишечника. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Materials.
Рак толстого кишечника — одно из наиболее распространённых раковых заболеваний в Европе. Стандартный метод лечения этой болезни — хирургическое вмешательство, однако даже после удаления опухоли в области операции остаются клетки, которые могут вызвать повторный рост новообразования. Хотя у части пациентов после операции наступает ремиссия, которая длится годами, у многих (до 50%) людей рак возвращается.
Традиционная терапия, призванная предотвратить рецидив, вводится системно: лекарство с кровотоком распространяется по всему организму. В результате препарат воздействует не только на раковые, но и на здоровые клетки и вызывает неприятные побочные эффекты. Более того, недавнее исследование на мышах показало, что опухоли достигают только 0,7% наночастиц, введённых в организм таким образом.
«Это означает, что мы недостаточно эффективно лечим и сам источник заболевания — опухоль — и метастазы, — говорит ведущий автор исследования Натали Артзи (Natalie Artzi). — Нам пришлось посмотреть на проблему иначе и задуматься о том, как можно использовать достижения в области материаловедения, в частности, нанотехнологии, чтобы локально воздействовать на первичную опухоль».
Учёные создали пластырь на основе гидрогеля, который можно приклеить на место опухоли до или после хирургического вмешательства. Он борется с раком с помощью лекарственной, генетической и фототерапии и воздействует как на саму опухоль, так и на клетки, оставшиеся в области операции.
Пластырь содержит золотые наностержни. Под воздействием инфракрасного излучения они нагреваются, выделяют химиотерапевтический препарат и вызывают термическую абляцию — разрушение раковых клеток. Другая группа наностержней доставляет в область опухоли РНК, подавляющую экспрессию онкогенов. Предполагается, что врач удалит опухоль, а затем приклеит пластырь на внутреннюю поверхность кишечника, и, по мере разложения, он будет постепенно выделять лекарства.
Исследователи протестировали разработку на мышах. В тех случаях, когда пластырь не применяли, рак возвращался в 40% случаев. Когда пластырь прикрепляли после операции, лечение приводило к полной ремиссии. Если же опухоль не удаляли, трёхкомпонентной терапии было достаточно, чтобы её уничтожить.
В отличие от существующих методов хирургии рака кишечника, новый метод минимально инвазивен. В следующей фазе исследования учёные надеются протестировать разработку на более крупных животных и поместить пластырь в область опухоли с помощью оборудования для колоноскопии. «Этот способ введения позволит избежать открытого хирургического вмешательства и удаления части кишечника, по крайней мере, у пациентов на ранней стадии. Таким образом, местное применение трёхкомпонентной терапии может повысить качество жизни пациентов и добиться лучшего терапевтического эффекта», — резюмирует Артзи.