Российские исследователи разработали новые молекулярные соединения, которые позволяют наблюдать за состоянием раковых клеток непосредственно во время лечения. Подход может существенно повысить эффективность фотодинамической терапии и дать врачам инструмент для оперативного контроля реакции опухоли на светохимическое воздействие.
Работа выполнена учеными Института химии растворов имени Крестова (ИХР РАН). Они предложили использовать специальные флуоресцентные системы, способные менять свойства в зависимости от микросреды внутри опухоли. Это дает возможность видеть, как изменяются клетки в процессе лечения, и корректировать терапию практически в режиме реального времени.
Результаты исследования опубликованы в Journal of Molecular Structure.
Как работают новые соединения
В основе разработки лежат молекулярные системы на базе октаэтилпорфиринов четырехвалентного олова и органических красителей (эозина, эритрозина, бенгальской розы). Их флуоресценция реагирует на изменения кислотности и вязкости среды — параметров, напрямую связанных с жизнедеятельностью опухолевых клеток. Благодаря этому исследователи могут наблюдать динамику процессов внутри опухоли во время облучения светом.
Метод ориентирован на фотодинамическую терапию — технологию, при которой вещества накапливаются в опухоли и активируются светом, запускают химические реакции и вызывают гибель раковых клеток. Новые соединения способны не только участвовать в разрушении опухоли, но и одновременно служить индикаторами происходящих изменений.
Значимость для онкологии
Контроль лечения в реальном времени считается одним из ключевых трендов современной онкологии. Наблюдение за молекулярными изменениями внутри опухоли позволяет быстрее определить, работает ли терапия, и снизить риск побочных эффектов. Например, методы молекулярной визуализации и оптоакустической томографии также позволяют получать данные о биологических процессах в опухоли непосредственно во время лечения.
Похожие задачи решают и флуоресцентные нанометки, включая квантовые точки, которые применяются для отслеживания миграции отдельных клеток и процессов метастазирования в реальном времени.
По мнению авторов исследования, новые соединения могут стать основой для препаратов двойного назначения — терапевтических и диагностических одновременно. Такой подход особенно важен для персонализированной медицины, где лечение подбирается под особенности конкретной опухоли у конкретного пациента.
Для создания новых функциональных материалов с заранее заданной архитектурой и функциональными свойствами сейчас чрезвычайно востребованы демонстрирующие способность к фотоиндуцированному переносу энергии (или электрона) гибридные супрамолекулярные системы на основе органических соединений — порфиринов и красителей различной природы.
Анастасия Лихонина
О том, как квантовые нанометки обнаруживают рак на сверхранних стадиях, читайте в материале Hi-Tech Mail.
Источник: hi-tech.mail.ru