Частицы несут одновременно радиоактивный радий-223 и химиопрепарат доксорубицин: два способа воздействия на раковые клетки доставляются в одну точку одним носителем. У мышей с индуцированной опухолью молочной железы такие частицы снизили её рост на 61–72%. Патент на метод радиомечения радием-223 зарегистрировал Роспатент.

Как устроен носитель

Многие опухоли устроены неоднородно: к химиотерапии восприимчива лишь часть их клеток, поэтому врачи сочетают химиотерапию с облучением. Задача — доставить оба воздействия сразу. Радий-223 хорошо показал себя против метастазов рака простаты в костях, поскольку накапливается в костной ткани, но для опухолей мягких тканей способа его доставки не было.

Авторы исследования собрали металлоорганические каркасы: атомы циркония соединили органическими молекулами в жёсткую решётку, по форме напоминающую губку или пчелиные соты. Она удерживает и изотоп, и химиопрепарат.

«Изотоп радия сложно присоединить к поверхности наночастиц без вспомогательных молекул, а его ионы плохо закрепляются на азотных группах. Поэтому мы сцепили радий и каркас не напрямую, а спрятали в другом веществе: добавили в смесь хлорид бария и сульфат натрия, выпадает осадок сульфата бария, в который включается радий, а сам осадок удерживается на каркасе. Вся процедура занимает всего час при комнатной температуре», — рассказала младший научный сотрудник лаборатории нано- и микрокапсулирования биологически активных веществ СПбПУ Дарья Ахметова.

Что показали опыты

Каркас, несущий сразу два компонента, снизил рост опухоли на 61–72%, тогда как каждый из них по отдельности — лишь на 37–50%. К девятому дню объём опухоли у получавших терапию животных был в 3,5 раза меньше, чем у контрольной группы.

«Каркас почти полностью распределяется в опухоли и не вредит здоровым органам», — отметил заведующий лабораторией, доктор биологических наук Александр Тимин.

Пустые каркасы почти не вредят клеткам: даже при самой высокой дозе в пробирке живыми оставались больше 90% клеток, а из эритроцитов разрушалось меньше 3%. Мыши во время опыта не теряли вес, гистологи не нашли повреждений в лёгких, сердце, печени, селезёнке и почках, показатели крови оставались в норме.

Что дальше

Следующий этап — доклинические испытания разрабатываемых лекарственных форм, включая оценку острой токсичности, иммунотоксичности и нефротоксичности. Авторы также планируют расширить спектр используемых носителей и изотопов. Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России и Российского научного фонда.