Новая повязка с магнитными нановолокнами помогает бороться с раковыми клетками
Исследователи из Индийского научного института заявили, что разработали неинвазивную повязку с магнитными нановолокнами для лечения рака кожи путем введения тепла в опухолевые клетки. Рак кожи вызван главным образом чрезмерным воздействием ультрафиолетовых лучей. Есть два типа: меланома, которая развивается из пигментных клеток в коже — меланоцитов, и немеланомный рак кожи, который возникает из других клеток кожи. Хотя немеланомный рак кожи является более распространенным, меланома – агрессивное заболевание с высоким уровнем смертности.
Общие методы лечения рака кожи включают хирургию, лучевую терапию и химиотерапию. Но все эти методы лечения имеют ограничения. Перспективной альтернативой, которая исследуют для лечения рака кожи, является гипертермия — применение тепла к пораженным тканям.
В последние годы исследователи из Индийского научного института работают над изучением способов доставки тепла в опухолевые ткани, чтобы воздействие на раковые клетки было выборочным и эффективным. Такая технология называется магнитная гипертермия, принцип действия которой заключается в использовании магнитных наночастиц для нагрева опухолей с помощью внешнего переменного тока магнитного поля. Но достичь равномерного нагрева пораженных тканей с помощью таких магнитных наночастиц довольно трудно по причине неконтролируемой агрегации. Кроме того, они могут накапливаться в организме человека и вызывать токсичность.
В настоящее время исследователи из Научного центра инженерии биосистем и Департамента молекулярной репродукции, развития и генетики Индийского научного института разработали повязку с уникальной смесью магнитных наночастиц, изготовленных с использованием метода, называемого электроспиннингом. Он состоит из наночастиц оксида железа (Fe3O4) и биоразлагаемого полимера под названием поликапролактон (PCL), наклееных на хирургическую ленту. Магнитный материал генерирует тепло, когда подвергается высокочастотным колебаниям магнитных полей.
Для того, чтобы выяснить, может ли тепло, генерируемое и рассеянное магнитной повязкой, лечить рак кожи, исследователи провели два эксперимента: один в пробирке на образцах раковых клеток человека, а другой in vivo на мышах с искусственно индуцированным раком кожи. «Протокол, используемый для изготовления повязки PCL-Fe3O4, занял чуть более двух месяцев, однако эксперименты in vitro и in vivo, в которых тестировании магнитную тепловую терапию, заняли гораздо больше времени», — сказал Каушик Сунит, один из авторов исследования.
В обоих экспериментах тепло, генерируемое при помощи внешнего переменного тока магнитного поля к нановолокнистой магнитной повязке, успешно убивало раковые клетки. Кроме того, в эксперименте In vivo здоровые ткани остались нетронутыми и без признаков ожогов, воспаления или утолщения.
«Повышенная температура в области применения позволяет теплу проникать в опухолевые клетки, разрывая сеть кровеносных сосудов опухолей», — объяснил Шилпи Джейн, сотрудник Научного центра инженерии биосистем, когда исследование было проведено. «В отличие от раковых клеток, нормальные здоровые клетки, благодаря организованности сосудов, рассеивают тепло для поддержания нормальной температуры, и поэтому остаются невредимыми».
И хотя это новое лечение показало свою эффективность в терапии рака кожи в лабораторных экспериментах, оно все еще находится на зарождающейся стадии развития в качестве клинических исследований, говорится в заявлении.
«Необходимы дальнейшие исследования, чтобы проверить эффективность этого нового метода лечения в более широком масштабе у кроликов, собак и обезьян, прежде чем использовать его для доклинических и клинических применений», — предупредил Джейн.