Система доставки лекарств, активируемая светом, является особенно многообещающей, поскольку она может обеспечивать пространственный и временной контроль высвобождения лекарства. Поиск способов доставки и высвобождения противоопухолевых лекарств контролируемым образом, которые поражают только опухоль, может значительно уменьшить количество побочных эффектов от лечения, а также значительно повысить эффективность лекарств в отношении уничтожения рака.
Сложность лечения рака часто связана с трудностями доставки противоопухолевых химиотерапевтических препаратов к опухолевым клеткам без повреждения здоровых тканей. Многие больные раком испытывают побочные эффекты лечения, которые являются результатом воздействия лекарственного средства на здоровые ткани.Основная проблема в разработке активируемой светом доставки лекарств состоит в том, чтобы разработать систему, которая может реагировать на свет, проникающий в ткани. Доктора Таманои и Зинк объединились в свои разнообразные команды и вместе с доктором Жаном-Оливье Дюраном из Университета Монпелье, Франция, разработали новый тип микроскопических частиц (наночастиц), которые могут поглощать энергию света, проникающего в ткани, который высвобождает лекарства в раковые клетки.
Эти новые наночастицы оснащены специально разработанными наноклапанами, которые могут контролировать высвобождение противоопухолевых препаратов из тысяч пор или крошечных трубок, в которых находятся молекулы химиотерапевтических препаратов. Концы пор заблокированы молекулами-заглушками, которые удерживают лекарство, как пробка в бутылке.
Наноклапаны содержат специальные молекулы, которые реагируют на энергию двухфотонного света, открывающего поры и высвобождающего противораковые препараты. Работа наночастиц была продемонстрирована в лаборатории на клетках рака груди человека.Поскольку эффективный диапазон глубины двухфотонного лазера в инфракрасном диапазоне красной волны может достигать 4 сантиметров от поверхности кожи, эта система доставки лучше всего подходит для опухолей, которые могут быть достигнуты в этом диапазоне, которые, возможно, включают грудь, желудок, толстую кишку и рак яичников.Другой особенностью наночастиц является то, что они флуоресцентны, и поэтому их можно отслеживать в организме с помощью методов молекулярной визуализации.
Это позволяет исследователям отслеживать продвижение наночастицы к раковой клетке, чтобы убедиться, что она находится в своей мишени до активации светом. Эта способность отслеживать целевую терапию до ее цели получила в научной литературе название «тераностика» (комплекс терапии и диагностики).«У нас прекрасное сотрудничество, — сказал Зинк, — когда JCCC объединяет совершенно разные области, в данном случае физико-химика и специалиста по клеточным сигналам, мы можем делать то, что ни один из них не мог бы сделать в одиночку».
«Наше сотрудничество с учеными из Института Чарльза Герхардта имело важное значение для успеха этого метода двухфотонной активации, — сказал Таманой, — который обеспечивает контроль над доставкой лекарств, позволяющий проводить местное лечение, которое резко снижает побочные эффекты».