Предложен новый способ сделать фотодинамическую терапию более эффективной
Научные сотрудники Института химии растворов им. Г.А. Крестова РАН (Иваново) разработали метод получения нового водорастворимого монокатионного хлоринового фотосенсибилизатора для фотодинамической терапии онкологических заболеваний и изучили его свойства. Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Omega.
Фотодинамическая терапия — инновационный метод лечения рака, который позволяет разрушить злокачественные клетки и прекратить кровоснабжение тканей опухоли без операции. Фотосенсибилизатор – это препарат, который вводят в организм пациента. Он накапливается в патологически изменённых тканях, и после активации светом определённой длины волны происходит генерация активных форм кислорода, которые повреждают раковые клетки, содержащие фотосенсибилизатор. При этом здоровые ткани практически не затрагиваются.
Новый полусинтетический препарат, который разработали учёные, менее дорогостоящий по своему составу. Он синтезируется из природного хлорофилла и накапливается именно в той ткани, клетки которой приобрели свойства злокачественных. Также он показал высокую чувствительность к свету.
В разработке принимала участие группа исследователей в различных областях наук: физической и органической химии, биофизики, биологии и экспериментальной онкологии. Руководит проектом доктор химических наук, заведующий физико-химическим центром Института химии растворов Андрей Кустов. В недавней работе, опубликованной в одном из рейтинговых международных научных изданий, были задействованы учёные из Ивановского государственного химико-технологического университета, МРНЦ имени А. Ф. Цыба (Филиал НМИЦ радиологии Минздрава РФ), НМИЦО отоларингологии ФМБА России и Белорусского государственного университета.
Исследователи отмечают, что используемые в настоящее время в медицине фотосенсибилизаторы обладают низкой липофильностью, то есть способностью хорошо растворяться органических веществах — жирах и липидах, и эффективно «работают» только на сосудистых опухолях — ангиомах.
Авторами разработаны методы получения и очистки нового фотосенсибилизатора, обладающего высокой липофильностью, эффективного генерирующего кислород с более высокой энергией в водной и псевдо-липидной средах. Препарат транслируется в кровеносной системе комплексами липидов (холестерина, триглицеридов, фосфолипидов) и белковых компонентов.
Доклинические исследования препарата проходили как в пробирках на культурах опухолевых клеток, так и с использованием лабораторных крыс с перевивными опухолями. Здоровым крысам был пересажен кусочек модельной опухоли — саркомы М1, и через неделю после трансплантации, когда опухоль достигала 1 см в диаметре, проводился один сеанс фотодинамической терапии с новым фотосенсибилизатором. Через 21 день после сеанса у 75 % крыс была отмечена полная регрессия опухолей. В течение последующего срока наблюдения, составляющего 90 дней (пять лет у людей) это число оставалось неизменным, что свидетельствует о высоком потенциале разработанного фотосенсибилизатора.
Для повышения эффективности противоопухолевого лечения авторами впервые была использована комбинация нового монокатионного хлоринового фотосенсибилизатора с клинически одобренным анионным фотосенсибилизатором на основе хлорина с целью выделения в процессе фотодинамической терапии как сосудистой сети опухоли, так и непосредственно злокачественных новообразований и окружающих их иммунных клеток — макрофагов. Установлено, что один сеанс лечения с двумя фотосенсибилизаторами позволяет достичь 100-процентного излечения лабораторных животных с перевивной саркомой. Причём для этого нужна вдвое меньшая доза вводимого препарата при той же величине плотности световой энергии.
В будущем авторы надеются найти способы дальнейшего снижения стоимости процессов получения и очистки фотосенсибилизатора, изучить, каким образом он распределяется в организме и опухолевых клетках, а также исследовать эффективность комбинированной терапии в отношении других типов опухолей.
Работа выполнена в рамках гранта Российского научного фонда.
Источник: ИХР РАН.
