MIT: tegime osakesed, mis kasvajasse viidult teevad väga tõhusat hävitustööd

MITi teadlased on välja töötanud mikroosakesed, mis võimaldavad koos keemiaravi ravimitega teostada kasvajatele ka fototeraapiat. Alumises vasakus servas on osakesed, mis kannavad ravimit doksorubitsiin ja üleval paremal violatseiini kandvad osakesed. Foto: Teadlaste loal / MIT

USA Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi (MIT) teadlased on välja töötanud vähiraviks mõeldud mikroosakesed, mis sisestatakse otse kasvajasse ja mis ühendavad endas keemiaravi ning soojusravi. See meetod võib vähendada tavapärase intravenoosse keemiaraviga kaasnevaid kõrvaltoimeid ja potentsiaalselt pikendada patsiendi eluiga, kuna kahe raviviisi kombineeritud mõju on suurem kui eraldi.

Uuringus hiirtega näitas uus ravimeetod suuremat efektiivsust – see eemaldas enamikul loomadel kasvajad ja pikendas oluliselt nende eluiga.

Fototeraapia ja keemiaravi ühendamine

Lõppfaasis vähiga patsientide puhul kasutatakse tavaliselt mitmeid ravimeetodeid, sealhulgas keemiaravi, operatsiooni ja kiiritusravi. Uuenduslik fototeraapia meetod hõlmab soojendatud osakeste implantatsiooni või süstimist kasvajasse ning nende kuumutamist välise laseri abil. Kuumutamine tõstab osakeste temperatuuri piisavalt, et hävitada lähedalolevad vähirakud, kahjustamata ümbritsevat tervet kude.

Praegu kasutab kliinilistes katsetes uuritav fototeraapia kulla nanoosakesi, mis kiirgavad soojust, kui neid valgustatakse lähi-infrapuna valgusega. MITi teadlased soovisid välja töötada meetodi, mis võimaldab fototeraapia ja keemiaravi samaaegset kasutamist, leides, et see võiks lihtsustada patsientide ravi ning suurendada raviviiside efektiivsust.

Fototeraapia ainena valiti molübdeendisulfiid, mis muudab tõhusalt laserkiirguse soojuseks ja võimaldab kasutada madalama võimsusega lasereid. Osakeste loomiseks ühendati molübdeendisulfiid nanoosakeste kujul koos kas keemiaravim doksorubitsiiniga või violatsiiniga, mis mõlemad on hüdrofoobsed ained, ning polümeeriga, et saavutada osakeste stabiilsus ja kontrollitud ravimi vabanemine.

Osakeste valmistamiseks segatakse molübdeendisulfiid keemiaravi agendiga ning lisatakse polükaprolaktoonpolümeer, misjärel segu kuivatatakse ja vormitakse mikroosakesteks, mille kuju ja suurust on võimalik kohandada vastavalt vajadusele.

200-mikromeetrised osakesed ja sihipärane ravimi kohaletoimetamine

Selles uuringus loodi kuubikujulised osakesed, mille laius on 200 mikromeetrit. Kasvajasse süstituna jäävad osakesed sinna kogu raviperioodi vältel. Iga ravitsükli ajal soojendatakse osakesi välise lähi-infrapuna laseriga. Laser suudab tungida mõne millimeetri kuni sentimeetri sügavusele ja selle toime piirdub lokaalselt koega.

Raviprotokolli optimeerimiseks kasutasid teadlased masinõppe algoritme, et määrata kindlaks fototeraapia aine laserivõimsus, kiiritusaeg ja kontsentratsioon, saavutamaks parim tulemus. Sellise analüüsi tulemusena loodi umbes kolm minutit kestev laserravi tsükkel, mille käigus osakesed kuumutatakse ligikaudu 50 kraadini. See temperatuur on piisav vähirakkude hävitamiseks, samuti sulab selle juures osakeste polümeermatriits, vabastades osakeste sees oleva keemiaravimi.

Kasvajate eemaldamine

Teadlased testisid mikroosakeste ravi hiirtel, kellele süstiti agressiivset tüüpi vähirakke. Kasvajate arenedes implanteeriti igasse kasvajasse umbes 25 mikroosakest ning seejärel viidi läbi kolm laserravi seanssi, mille vahel oli kolmepäevane paus.

Uuringu tulemused on paljutõotavad ja viitavad sellele, et kahetoimeline vähiravi võib oluliselt suurendada ravi efektiivsust, pakkudes uut lootust vähivastases võitluses.

Allikas: Interesting Engineering