В отличие от уже известных подобных методов, открытие позволяет в десятки раз сократить время для производства значительного количества наночастиц высокой степени очистки.
Технология доставки противораковых препаратов при помощи наночастиц, известная как послойная сборка, разработана учеными Массачусетского технологического института (США) десять лет назад. В доклинических исследованиях на животных она продемонстрировала многообещающие результаты для борьбы с раковыми опухолями. В частности, метод позволял значительно снизить побочные эффекты, которые часто наблюдаются при традиционной химиотерапии.
Однако основной проблемой оставались трудоемкость производства и слишком большое время, необходимое для синтеза. Это не давало масштабировать их производство и внедрить его в широкую практику реальных больниц.
С помощью новой технологии, о которой ученые рассказали в статье для журнала Advanced Functional Materials, можно не только последовательно наносить полимеры, но и достигать высокой точности процесса, рассчитав оптимальное количество материалов. Так можно избежать длительной очистки, которая раньше требовалась после каждого этапа нанесения полимера. По словам руководителя исследования, профессора Массачусетского технологического института Полы Хаммонд, это особенно важно, потому что удаление излишков полимера — самый дорогостоящий и трудоемкий этап в подобных системах.
Добавим: если раньше требовалось ручное смешивание полимеров — теперь же, автоматизируя производство при помощи смесителя для наночастиц, можно сократить до минимума число ошибок, практически исключив человеческий фактор.
Используя новый метод, ученые уже создали наночастицы, покрытые интерлейкином-12 (IL-12), что может замедлить рост опухоли яичников у мышей. Эти наночастицы не только непосредственно воздействуют на раковые клетки, но и могут служить маркерами, активирующими иммунную систему пациента. Эффективность метода подтверждена исследованиями in vitro и in vivo.
Важно, что коммерчески доступные смесители для наночастиц хорошо знакомы ученым — они используется для синтеза других типов наночастиц, включая применяющихся в мРНК-вакцинах.
По мнению ученых, разработанная технология поможет в борьбе не только с онкологическими заболеваниями брюшной полости, но и открывает перспективы для лечения таких агрессивных форм рака, как глиобластома.
Исследователи подали заявку на патент и теперь сотрудничают с Центром технологических инноваций Массачусетского технологического института, рассчитывая на создание стартап-компании.
Один из самых важных результатов открытия — возможность преодолеть существующий пока разрыв между передовыми биотехнологиями и их широким клиническим использованием. Это позволит не только разрабатывать новые методы терапии рака, но может кардинально изменить подходы к лечению онкологических заболеваний. Впрочем, чтобы уверенно говорить об этом, требуются дальнейшие исследования.