Диамантени наночастици за лечение на рак
Нанодиамантите (светят в зелено) могат да направят лекарствата против рак по-ефективни (снимка: Science/AAAS)
Противораковите лекарства често губят своята ефективност, тъй като раковите клетки са в състояние да се отърват от тях, изхвърляйки ги в междуклетъчната среда, дори преди лекарствата да започнат да действат. Този тип лекарствена резистентност (лекарствена резистентност) причинява до 90% от неуспешното лечение на рак.
Нанодиамантите са въглеродни частици с диаметър 2-8 nm, имащи сложна октаедрична структура, която им позволява да не бъдат отстранени от клетката чрез транспортни протеини. Така свързаното с нанодиамант лекарство ще остане вътре в клетката.
Според ръководителя на изследването Дийн Хо, биомедицински инженер от Северозападния университет, повърхността на диамантените наночастици им придава специални свойства. Фасетираната повърхност на диаманта носи електрически заряд. Лекарството може да се прикрепи например към незаредена повърхност, докато другата страна остава заредена, осигурявайки „разтварянето“ на наночастиците в течна среда.
Някои наночастици, като тези, направени от PLGA (съполимер на лактид и полигликолова киселина), вече се използват в клиничната практика за доставяне на лекарства до клетките, но тези частици не са много гъвкави.
Евтин и нетоксичен
„Нанодиамантите са нетоксични и не предизвикват възпалителни реакции. Освен това, когато се произвеждат в големи количества, те са относително евтини, - казва Хо, -Първата идея за използването на нанодиаманти беше да се използват в автомобилната индустрия като агенти, които намаляват триенето в двигателя".
Изследването е проведено върху мишки с чернодробни тумори, лекувани с противораково лекарство доксорибуцин, прикрепено към диамантени наночастици. Контролната група се състои от животни, които са получили конвенционална терапия с доксорибуцин. 2 дни след третирането учените проверили нивото на лекарството в туморните клетки и установили, че при животните от експерименталната група нивото на доксорибуцин в клетките е 10 пъти по-високо, отколкото при животните от контролната група, и се запазва така в продължение на 7 дни. Освен това туморите при мишките от експерименталната група са значително намалени и животните живеят значително по-дълго от животните от контролната група.
Учените също са тествали нанодиамантите в по-сложен модел на резистентен на доксорубицин рак на гърдата. Установено е, че лекарството в комбинация с диамантени наночастици действа по-добре. Освен това нанодиамантите намаляват токсичността на лекарството, тъй като навлизането му в клетките е по-бавно. Ако една доза безплатно лекарство може да убие мишка, то същата доза, но в комбинация с нанодиаманти, дори не води до намаляване на теглото на животното.
Според биоинженера Тим Деминг от Калифорнийския институт за наносистеми към Калифорнийския университет в Санта Барбара, може да се наложи концепцията да бъде преработена:„Синтетичните полимери имат възпроизводими свойства и структура, освен това тяхната структура може да бъде контролирана. А използването на нанодиаманти в клиничната практика ще изисква много внимателна стандартизация на производствения процес”.
Литература: 1. Chow, E. et al. наука прев. Med. 3. (2011).