Специалисты Томского политехнического университета (ТПУ) предложили решение главной проблемы фотодинамической терапии рака и теперь доводят идею до создания полноценного препарата. Как сообщает «Научная Россия», в ходе испытаний нового вещества удалось достичь 90% гибели раковых клеток.
Одним из малоинвазивных методов лечения рака и предраковых состояний является фотодинамическая терапия. Метод основан на том, что раковые клетки склонны накапливать чувствительные к свету вещества-фотосенсибилизаторы. В организм пациента вводится фотосенсибилизатор, после чего на опухоль воздействуют лазером. Из-за присутствия фотосенсибилизатора в опухоли генерируются высокоактивные кислородсодержащие радикалы, провоцирующие локальное отмирание опухолевых клеток.
Проблема метода в том, что его эффективность сильно зависит от присутствия кислорода в клетках. Для решения проблемы ученые из ТПУ решили использовать молекулы, которые могли бы независимо от кислорода генерировать цитотоксичные (токсичные для клетки) частицы. Такие частицы атакуют мембраны, ДНК, нарушают нормальную работу клетки и приводят к ее гибели.
В качестве нужной молекулы были предложены алкилированные вердазилы (алкилвердазилы), способные под действием света образовывать активные частицы без участия кислорода. Опыты по применению алкилвердазилов в фотодинамическом процессе оказались успешными. Эксперименты на клетках рака молочной железы показали, что при облучении клеток светодиодом фиолетового диапазона алкилвердазилы поглощают свет и распадаются на два радикала, один из которых обладает требуемым цитотоксическим эффектом.
Однако алкивердазилы все еще были далеки от конечного препарата. Ключевой проблемой перехода к реальному препарату, применяемому в терапии, оказалась крайне низкая водорастворимость алкивердазилов, а значит, невозможность их введения в организм.
Чтобы придать молекулам необходимую водорастворимость, ученые добавили в их структуру сахарный остаток. После этого были проведены новые испытания с двумя типами сахарных остатков. Испытания проводили на клетках рака простаты и лейкоза. В итоге препарат успешно подействовал на оба типа опухолей. При этом один тип сахарного остатка вызывал гибель клеток, а другой — их постепенное разрушение.
Кроме того, в процессе испытаний выросла эффективность применения препарата. Если в начале экспериментов выживало до 40% раковых клеток, то в дальнейшем удалось достичь результата, когда уцелеть могли не более 10% раковых клеток — после первой же дозы препарата.
Сейчас ученые работают над применением полученного вещества при облучении на длине волны 500 и более нанометров, чтобы добиться проникновения в ткани на большую глубину. Это позволит максимально приблизить экспериментальные молекулы к реальному препарату и перейти к испытаниям уже на лабораторных животных.
