Около 90% летальных исходов от рака происходят из-за метастазирования и образования новых очагов. В связи с этим, врачи стремятся найти методы, способные остановить этот процесс. В ходе недавнего исследования, проведенного учеными в Индии, удалось практически полностью подавить метастазы меланомы при помощи наноалмазов.
Наноалмазы – это углеродные наночастицы, размер которых варьируется от двух до восьми нанометров. Их можно легко модифицировать, присоединяя к ним карбоксильные или другие химические группы, а также лекарственные средства. Наличие карбоксильной группы повышает растворимость наноалмазов в воде и усиливает их взаимодействие с живыми клетками. В целом, эти наночастицы обладают низкой токсичностью и биологической инертностью, что делает их перспективными для применения в биомедицине.
Исследование влияния наноалмазов на развитие злокачественных новообразований было инициировано учеными из Южноазиатского университета в Нью-Дели под руководством профессора Раджива К. Саксены, специалиста в области наук о жизни и биотехнологий ( Rajiv K. Saxena). Их работу опубликовал журнал PNAS Nexus.
Предыдущие исследования уже показали, что клетки, характеризующиеся активным делением, например раковые, наноалмазы с большей вероятностью поглощаются клетками. Также, после обработки карбоксильными наноалмазами клетки эпителия утрачивали способность к миграции через клеточно-проницаемые целлюлозные мембраны. Это навело на мысль, что наноалмазы могут препятствовать метастазированию – процессу, при котором клетки распространяются в другие части тела.
После обработки карбоксильными наноалмазами клетки меланомы мыши (B16F10) в лабораторных условиях, ученые оценили их миграционную активность и способность к проникновению через поликарбонатные мембраны с восемью микронными порами. Исследования показали, что наноалмазы препятствовали этим процессам меланомы, в то время как недифференцированные опухолевые клетки успешно преодолели мембранный барьер.
В ходе экспериментов на мышах ученые вводили животным внутривенно опухолевые клетки B16F10. После этого определенной группе грызунов проводили терапию, вводя внутривенно 50 микролитров суспензии, содержащей 50 микрограммов карбоксильных наноалмазов. В результате у последних метастазы были незначительными или отсутствовали, в то время как у мышей, не получавших лечение, опухоли росли и распространялись на новые области. Кроме того, животные, которых лечили наноалмазами, отличались лучшей выживаемостью.
Опираясь на информацию об активности генов, ученые предположили, согласно результатам исследований, карбоксильные наноалмазы способны удерживать раковые клетки в первичной опухоли и тормозить дальнейшие стадии метастазирования. Подобные данные ранее не публиковались в научных источниках.
По мнению исследователей, их открытие нуждается в дополнительных исследованиях. Для оценки эффективности терапии с использованием наноалмазов необходимо провести проверки на других моделях распространения злокачественных новообразований, а в перспективе — и на людях.