Рідкий метал вбиває ракові клітини

Американські вчені створили біодеградіруемимі рідкий метал, який здатний знаходити і знищувати ракові клітини.

Багатообіцяючий спосіб доставки ліків уже був протестований на лабораторних тваринах.

Співробітники Університету штату Північна Кароліна і їх колеги з Університету Північної Кароліни в Чапел-Хілл повідомляють про свій успіх на сторінках журналу Nature Communications.

«Описане нами досягнення в доставці протипухлинних ліків допоможе лікарю локалізувати пухлину і знищити її з мінімальним збитком для організму пацієнта. Цей рідкий метал не тільки надзвичайно ефективний, але і малотоксичний. Важливою перевагою наших «нанотермінаторов» є простота і дешевизна виробництва », - пояснює переваги новинки професор Чен Гу.

Щоб створити таких «нанотермінаторов» вчені помістили галій-індієвий сплав в розчин, який містив два типи полімерних лігандів. Потім цей розчин обробили ультразвуком, щоб від рідкого металу відокремилися крапельки діаметром близько 100 нм. При цьому полімерні ліганди прикріплялися до поверхні крапельок, формуючи «шкіру» цих наночастинок, яка в подальшому не давала металу злипатися назад.

Після першого етапу в розчин вводився протираковий препарат доксорубіцин (Dox), який тут же зв`язувався з одним з лігандів. Насичені ліками наночастинки відокремлювали від інших і очищали для подальшого введення в кров. При цьому другий ліганд був потрібний лише для «самонаведення» наночастинок на мету, оскільки володів високим спорідненістю до поверхневих рецепторів ракових клітин.

Як тільки наночастинки виявлялися в організмі піддослідних тварин, вони спрямовувалися на пошуки ракових клітин-мішеней. Після проникнення в клітину частки під впливом високої кислотності скидали з себе ліганди з ліками, і доксорубіцин починав працювати прямо всередині. Це гарантувало поєднання високої терапевтичної ефективності і мінімальної токсичності.

«Далі, опинившись без своєї« шкіри », нанокапелькі починають зливатися один з одним, перетворюючись у великі частки рідкого металу. Ці частинки досить легко знайти за допомогою сучасних методів діагностичної візуалізації. Таким чином, ми не тільки лікуємо рак, але і «підсвічує» на знімках найдрібніші пухлини, допомагаючи лікарям », - говорить Майкл Дікі, професор біомолекулярного інжинірингу NC State.

Але це ще не все. Тим часом рідкометалевий сплав продовжує взаємодіяти з кислим середовищем всередині клітини, розчиняючись і виділяючи іони галію. Цікаво, що самі ці іони мають протипухлинні властивості. Вони можуть бути ефективні навіть у відносно резистентних до хіміотерапії ракових клітин. Метал після руйнування пухлини поступово виводиться з організму хворих.

«Грунтуючись на результатах тестів in vitro, ми можемо припустити, що рідкий метал повністю деградує протягом декількох днів і виводиться без помітних токсичних ефектів. Це попередні дані, але вони дуже нас обнадіюють », - каже Йе Лу, молода дослідниця з лабораторії професора Гу.

В ході експериментів на мишах з раком яєчників вчені продемонстрували, що наночастинки з доксорубіцином значно ефективніше і безпечніше, ніж традиційні препарати Dox. Вони спостерігали тварин протягом 90 днів після терапії і не виявили ніяких видимих ознак токсичності, пов`язаних з рідким металом.

«Як і вигаданий Термінатор, наші наночастинки легко трансформуються з одного стану в інший, виконуючи свою складну роботу, а в підсумку повністю і безслідно розчиняються. Ми сподіваємося дуже скоро перейти до більш великим дослідженням на тварин, а там і до клінічних випробувань на людині », - каже професор Гу.