Самодвижущиеся наноботы уменьшили опухоль мочевого пузыря почти на 90%

Испанские ученые разработали мезопористные наночастицы, содержащие уреазу на своей поверхности. В присутствии мочевины такие наноботы беспорядочно двигаются и могут доставить радиоактивный изотоп йода к опухоли мочевого пузыря более эффективно, чем пассивные частицы. В опытах на ортотопической мышиной модели рака мочевого пузыря наноботы уменьшили размер опухоли почти на 90% после однократного введения.


Credit:
Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC) | Пресс-релиз

Рак мочевого пузыря является четвертым по встречаемости среди мужчин. Смертность при этом типе рака достаточно низкая, однако частота рецидива в течение пяти лет очень высока — 30–70%, что требует постоянного наблюдения и возобновления лечения. Все это приводит к точу, что лечение рака мочевого пузыря очень дорого стоит.

Эффективность классических методов лечения ограничивает ряд факторов, включая осаждение терапевтических агентов. Также постоянный приток мочи мешает им равномерно распределиться по всему объему мочевого пузыря. Чтобы преодолеть эти и другие ограничения, исследователи из Испании разработали самодвижущиеся наночастицы (наноботы) для терапии рака мочевого пузыря. Они также опробовали эти наночастицы на мышиной модели.

Наноботы представляют из себя округлые мезопористые наночастицы размером 450 нм. На своей поверхности они несут фермент уреазу, который взаимодействует с мочевиной в составе мочи, что позволяет частицам двигаться. Другой важный компонент — радиоактивный изотоп йода, который часто используют для местного лечения опухолей. Также частицы метили 18F для того, чтобы их можно было детектировать с помощью ПЭТ.

Сначала динамику и поведение наноботов изучили in vitro в растворе PBS. Наноботы двигались в присутствии мочевины и оседали недалеко от места введения, если мочевины не было. Далее их опробовали на ортотопической мышиной модели рака мочевого пузыря. Объем опухоли оценивали с помощью МРТ через семь и 14 дней после пересадки клеток. Накопление наноботов в опухоли отслеживали с помощью ПЭТ-КТ, которую проводили через три часа после введения частиц в мочевой пузырь. Действительно, позиция наночастиц совпадала с позицией опухоли. Более детальный анализ показал, что наноботы хорошо проникали вглубь опухоли.

Далее авторы проанализировали эффективность терапии с помощью наноботов. В оптимальных условиях опухоль уменьшалась почти на 90% после однократного введения терапевтического препарата. При этом серьезных побочных эффектов отмечено не было.

Таким образом, авторы продемонстрировали накопление в опухоли наноботов, движущихся благодаря активности уреазы, после введения в мочевой пузырь мышиной модели рака мочевого пузыря. Наноботы, несущие радиоактивный изотоп йода, эффективно уменьшали размеры опухоли. При этом в случае самодвижущихся частиц требовались более низкие дозы изотопа, чем в случае пассивных частиц.

Наночастицы с микроРНК снизят риск ампутации конечности при остеосаркоме

Источник:

Cristina Simó, et al. Urease-powered nanobots for radionuclide bladder cancer therapy // Nature Nanotechnology (2024), January 15, 2024, DOI: 10.1038/s41565-023-01577-y

Добавить в избранное