Ученые из Сеульского национального университета (профессор Сын-Кюн Кан), Корейского института науки и технологий (доктор Хёджин Ли), Университета Кванвуна (профессор Чонхён Ким) и Национального университета Кёнсан (профессор Сончхан Ким) создали беспроводную систему для доставки лекарств прямо внутрь опухоли. Она заставляет препараты проникать глубоко в раковые ткани, не повреждая здоровые.

Результаты опубликованы в издании Science Advances.

Плотная структура опухолей и высокое давление внутри них мешают лекарствам распределяться равномерно. Обычные инъекции работают слабо — большая часть препарата остается на поверхности, и чтобы добиться эффекта, приходится увеличивать дозу. Это приводит к тяжелым побочным реакциям: страдает иммунитет, желудок, кишечник, а у рака быстро развивается устойчивость.

Новая система (DPw-DDS) решает проблему за счет двух механизмов. Сначала ионный насос точечно выпускает лекарство в нужном количестве, затем слабые электрические поля проталкивают его вглубь опухоли. Устройство работает без проводов и батареек — энергию получает через NFC, как бесконтактная карта. Весь процесс — хранение, дозировка, доставка — происходит внутри миниатюрного импланта.

В экспериментах система доставила в 4 раза больше лекарства, чем обычный укол, и за пять недель уменьшила опухоль более чем наполовину. При этом не пострадали ни здоровые ткани, ни внутренние органы.

Главное преимущество — метод не требует изменять состав препаратов. Его можно применять к уже существующим лекарствам, включая нанопрепараты, белки и даже mRNA-терапию. В будущем систему хотят сделать полностью рассасывающейся, чтобы не извлекать ее после лечения.

Это не только про рак. Так можно доставлять любые препараты точно в цель — без лишнего вреда для организма, — говорит профессор Кан.

Мы уже работаем над тем, чтобы вывести технологию в клиники, — добавляет доктор Ли.

Исследование решает две ключевые проблемы онкологии: низкую эффективность химиотерапии в твердых опухолях и токсичность для здоровых тканей. Если технология докажет безопасность в долгосрочных испытаниях, она позволит:

• Снизить дозы препаратов — меньше тошноты, выпадения волос, повреждения печени.
• Замедлить резистентность — лекарство не «застревает» на поверхности, где рак учится ему противостоять.
• Упростить лечение хронических заболеваний, где важна локальная доставка (например, артрит).

Особенно перспективно сочетание с иммунотерапией — точечная активация иммунных клеток внутри опухоли.

Пока система тестирована только на животных.

Неясно:

• Как поведет себя в крупных опухолях человека (у мышей они редко превышают 1 см).
• Не вызовет ли электрическое поле нежелательных реакций при длительном воздействии.
• Насколько сложной окажется имплантация рядом с критическими органами (например, при раке поджелудочной).

Ранее ученые преодолели основное препятствие для антител против рака.