Исследование, опубликованное в Nano Letters, предлагает способ уменьшить повреждение здоровых тканей при высокоинтенсивном фокусированном ультразвуке (HIFU).

В Орегонском университете здоровья и науки уже используют роботизированный HIFU для лечения рака простаты. Но ученые из центра CEDAR решили усовершенствовать метод механической абляции — разрушения опухоли без хирургии. Проблема в том, что для этого нужно много энергии, которая нагревает и повреждает здоровые ткани. Даже если опухоль разрушена, оставшиеся раковые клетки могут спровоцировать рецидив.

Мы разработали крошечные частицы — в тысячу раз меньше листа бумаги, — которые усиливают лечение, — говорит Майкл Хендерсон, соавтор исследования.

На их поверхности есть микропузырьки: когда на них направляют ультразвук, те лопаются и высвобождают энергию, точечно разрушая опухоль. Частицы покрыты пептидом, который «приклеивается» к раковым клеткам.

Но это еще не все. К пептиду добавили мощный химиопрепарат. Ли Сян, второй соавтор, называет это «двойным ударом»: ультразвук разрушает опухоль, а лекарство добивает уцелевшие клетки. В тестах на меланоме комбинация показала лучший результат, чем каждый метод по отдельности.

Наши частицы сокращают необходимую энергию в 100 раз, — объясняет Хендерсон. — Короткие импульсы разрушают опухоль, не перегревая ткани.

В опытах на мышах с человеческой меланомой комбинированная терапия дала впечатляющий эффект: некоторые опухоли исчезли полностью, а выживаемость выросла до 60 дней без серьезных побочек.

Технологию можно адаптировать и для других болезней — например, инфекций или сердечно-сосудистых патологий, где важно и механическое воздействие, и доставка лекарств.

Сначала мы хотели просто улучшить абляцию, но получили многофункциональную платформу, — говорит старший автор работы Адем Йылдырым.

Теперь пробуем сочетать ультразвук с иммунотерапией. Это может стать прорывом в борьбе с рецидивами.

Хендерсон добавляет: комбинации методов — например, ультразвука и иммунотерапии — могут дать эффект, недостижимый по отдельности.

Этот подход решает две ключевые проблемы HIFU:

• Точность — снижение энергии уменьшает повреждение здоровых тканей.
• Профилактика рецидивов — химиотерапевтический «довесок» уничтожает уцелевшие клетки.
  Технология гибкая: те же наночастицы можно начинять другими препаратами или использовать для иных заболеваний.

Пока испытания проводились только на мышах с меланомой. Неясно, как метод поведет себя с плотными опухолями (например, глиобластомой) или при длительном применении. Кроме того, биораспределение наночастиц требует дополнительного изучения — важно убедиться, что они не накапливаются в здоровых органах.

Ранее ученые разработали золотые наночастицы для своевременной диагностики рака.