Петербургские ученые научились доставлять лекарства к опухоли по принципу «почтальон и конверт»

В петербургском Университете ИТМО создали «умную» систему доставки лекарств для лечении рака. Исследователи сравнили её с доставкой конверта почтальоном — не важно, что в конверте, почтальон все равно доставит его по нужному адресу.

3 декабря 2019

Исследователи Универстиета ИТМО разработали светочувствительную систему доставки противоопухолевых лекарств на основе стволовых клеток. Она способна адресно доставлять нужные препараты в область злокачественных новообразований и высвобождать их на месте, под воздействием инфракрасного излучения. Авторами разработки стали магистрант физико-технического факультета университета Олексий Пельтек вместе с научным руководителем Михаилом Зюзиным. Результаты экспериментов они опубликовали в профильном международном журнале Biomaterials Science.

По словам разработчиков, созданная ими система доставки лекарств может решить распространенные проблемы при терапии онкозаболеваний. К примеру, необходимость увеличивать дозу препаратов для повышения эффективности лечения и трудностей с необходимой концентрацией лекарства в зоне новообразования. Система работает благодаря способности стволовых клеток к направленному движению (патотропизму) в опухоль. Сам препарат, который нужно доставить, помещают в полиэлектролитную капсулу размером меньше микрона – субмикронный полый носитель на основе полимеров и диоксида кремния. Эти субмикрокапсулы способны разрушаться под действием инфракрасного излучения, что позволяет дистанционно высвобождать лекарство в нужное время и в нужном месте — для этого используется инфракрасный лазер. Субмикрокапсулы вводят в стволовые клетки, которые уже и доставляют их в нужную зону опухоли.

Исследователи сравнивают принцип работы созданной системы с работой почтальона.

«В качестве аналогии можно сказать, что мы сделали почтальона и конверт. Почтальону все равно, что мы положили в этот конверт, – он в любом случае его доставит. Опухоль может оказаться резистентной к тому лекарству, которое мы доставляем, и даже если мы повысим его концентрацию в нужной области, возможно, это не даст результата. Тогда мы просто меняем содержимое “конверта” и смотрим, обеспечит ли это нужный отклик», – рассказал Олексий Пельтек.

Эффективность разработки специалисты ИТМО протестировали на первичных клетках меланомы — рака кожи. Теперь ученые хотят провести эксперименты на модельных животных in vivo, чтобы продемонстрировать эффективность в условиях, приближенных к реальным.