En grupp forskare från NUST MISIS har presenterat testresultaten av en innovativ onkoterapiteknologi baserad på hypertermi – uppvärmning av nanopartiklar som har förts in i en tumör för att döda den. Ett läkemedel baserat på nanopartiklar av koboltferrit botade 100 % av mössen med tarmcancer från experimentgruppen. Projektresultat har publicerats i Nanomedicin:Nanoteknik, Biologi, och medicin internationell vetenskaplig tidskrift.

Magnetisk hypertermi är en ny och utvecklande metod för att behandla cancer, där intensiv uppvärmning kan orsaka cellulär proteindenaturering, som snabbt förstör tumörceller. Dock, för att skydda friska vävnader, Metoden innebär selektivt införande av ett medel med magnetiska egenskaper i tumören. Via dessa fastigheter, den ger lokaliserad och kontrollerad uppvärmning i närvaro av ett elektromagnetiskt fält. Agenten, består av nanopartiklar av metalloxid, kommer i kontakt med tumörcellerna och värms upp under påverkan av ett kilohertz variabelt elektromagnetiskt fält, förstöra dem.

Dock, Tekniken har ännu inte systematiserats. Forskare letar efter material, och viktigast av allt, temperaturförhållanden som är mest effektiva för denna procedur. Materialforskare och biokemister vid NUST MISIS Biomedical Nanomaterials Laboratory har rapporterat lovande in vitro- och in vivo-studier som har visat att för framgångsrik antitumörterapi, det är nödvändigt att välja temperaturregimen specifikt för varje typ av cancer.

Särskilt, gruppen uppnådde fullständig eliminering av maligna neoplasmer i 100 % av mössen med tjocktarmscancer efter uppvärmning av tumören vid en temperatur i intervallet 41-43 °C. Forskarna använde nanopartiklar av koboltferrit, som har höga magnetiska egenskaper, vilket innebär att de kan värma celler och vävnader inom ett brett temperaturområde som svar på påverkan av det elektromagnetiska fältet. Dessutom, de är extremt stabila under fysiologiska förhållanden, har ingen toxisk effekt på celler och vävnader i kroppen, och de kan också erhållas enkelt och billigt.

"Vi har observerat grupperna av djur med två olika tumörmodeller - patienter med lätt aggressiv tjocktarmscancer CT26 och aggressiv metastaserad bröstcancer 4T1. Båda grupperna fick en injektion av en suspension av koboltferritnanopartiklar i tumören och ytterligare terapi med magnetisk hypertermi vid tre olika temperaturförhållanden, " säger Anastasia Garanina, ingenjör vid biomedicinska nanomateriallaboratoriet vid NUST MISIS.

Forskarna genomförde en jämförande analys av effekterna av olika temperaturer på två modeller av maligna tumörer - icke-aggressiva och aktivt metastaserande - och har funnit att tjocktarmscancerceller är mer känsliga för hypertermi och dör även när de värms upp i intervallet 41-43 ° C.

"Bröstcancer, enligt en rad experiment, visade sig vara mer motståndskraftig mot värme, och dess celler dog endast med högtemperaturhypertermi över 47 °C, " tillägger Garanina. I grupperna av djur som behandlades vid temperaturer på 46-48 °C och 58-60 °C, överlevnaden var 25-40%. Dock, forskarna upptäckte att magnetisk hypertermibehandling leder till en minskning av förekomsten av metastaser i djurets kropp jämfört med kirurgiskt avlägsnande av tumören.

För närvarande, teamet fortsätter laboratorieforskning för att optimera arbetet med nanopreparering som en del av prekliniska studier.