Израильские ученые нашли эффективный способ борьбы с раком

Ученые из университета Тель-Авива разработали технологию, которая поможет удалять злокачественные опухоли с высокой точностью, повысив тем самым выживаемость людей с онкологическим диагнозом. Речь идет о миниатюрных индикаторах, способных обнаруживать и «подсвечивать» раковые клетки, делая их видимыми для хирурга.

Результаты революционного исследования израильских ученых были опубликованы в высокорейтинговом научном журнале Theranostics. В основе новой технологии лежат наночастицы, которые вводятся в организм пациента накануне операции, после чего соединяются с опухолевыми клетками, отмечая таким образом границы опухоли и помогая хирургу удалить максимум патологических тканей без повреждения здоровых.

В настоящее время при удалении злокачественного новообразования врач ориентируется на данные компьютерной томографии и других методов медицинской визуализации. Однако, несмотря на высокую чувствительность современной аппаратуры, в некоторых случаях она не способны четко визуализировать границы опухоли. В результате, чтобы иссечь максимально возможное количество раковых клеток и снизить риск развития рецидива в будущем, хирургу приходится удалять и фрагмент окружающих опухоль здоровых тканей, что может негативно сказаться на здоровье пациента. Теперь с помощью наноиндикатора, который будет флуоресцировать при обнаружении раковых клеток, врач сможет четко видеть пределы патологического образования.

Инновационная технология, которая разрабатывалась под руководством заведующей отделением физиологии и фармакологии Медицинского факультета университета Тель-Авива, основывается на результатах ранее проведенных исследований, установивших ключевое отличие между опухолевыми и здоровыми клетками. Ученые выяснили, что клетки злокачественной опухоли содержат существенно большее по сравнению со здоровыми клетками число ферментов из группы катепсинов. «Их главная роль состоит в том, чтобы обнаруживать и разрывать цепочки определенных аминокислот. Эту особенность ферментов мы и использовали при разработке нового индикатора», – поясняет профессор.

Чтобы технология заработала, ученые использовали красящее вещество цианин. Его молекулы и полимерные наночастицы, соединяясь, нивелируют световые волны друг друга. Однако, приближаясь к опухолевой клетке, тандем (точнее, присутствующий в нем полимер) разрушается катепсинами. Отдаляясь друг от друга, молекулы цианина создают свечение. Со здоровыми клетками, расположенными рядом со злокачественным образованием, такой реакции не происходит, поэтому они остаются темными.

Вдвое больше шансов на выздоровление

Новую технологию ученые протестировали на лабораторных мышах, у которых сначала спровоцировали развитие опухолей молочной железы и кожи, метастазирующих в легкие и головной мозг. Грызунов разделили на две группы: одним злокачественное образование удаляли с обычным визуальным контролем, вторым – с использованием нового индикатора. В итоге у большинства животных из первой группы вскоре обнаружили метастазы и был зафиксирован рецидив – 60% из них погибли в течение четырех месяцев после операции. В то время как у мышей, которых оперировали с применением наноиндикатора, выживаемость в течение того же периода составила 80%.

В рамках исследования ученые также сравнили свою разработку с ранее созданными индикаторами, которые уже прошли клинические испытания и используются в онкохирургии. Он оказался более чувствительным, а его действие – более избирательным в сравнении с предшественниками. Раньше врачам приходилось ждать почти сутки с момента введения препарата, чтобы он начал действовать – тем самым увеличивалось время госпитализации пациента. С новым индикатором время ожидания сократилось до четырех часов.

По словам ученых, они зарегистрировали несколько патентов и находятся в стадии переговоров с ведущими игроками фармацевтического рынка по поводу расширенных испытаний и (при условии их успешности) последующего производства нового препарата. Они убеждены, что их разработка поможет сделать хирургическое удаление опухолей более эффективным и повысит шансы онкологических больных на победу над опасным недугом.