Сфокусований ультразвук перетворює хіміотерапію з дробовика на снайперську гвинтівку

У боротьбі з раком хіміотерапія все ще досить тупий інструмент. Однак, поєднавши його зі звуковими хвилями, дослідники знайшли спосіб перетворити його більше на скальпель, ніж на палицю, не допускаючи надмірних пошкоджень сусідніх тканин і тіла в цілому.

Незважаючи на те, що кількість способів, якими лікарі можуть боротися з раком, швидко зростає , традиційна хіміотерапія все ще широко використовується для боротьби з пухлинами. Фактично, згідно з дослідженням у The Lancet Oncology , передбачається, що кількість людей, які потребуватимуть лікування, зросте на 53% між 2018 і 2040 роками.

Нажаль, оскільки хіміопрепарати лікують все тіло, вони можуть спричинити пошкодження клітин поза межами передбачуваних мішеней пухлини.

Намагаючись зробити хіміотерапію більш цілеспрямованою, дослідники у 2020 році поєднали хімічні речовини, що борються з раком, із спалахами лазерного світла, щоб активувати їх у місцях пухлини.

Хоча це лікування є багатообіцяючим, його ефективність обмежена кількома міліметрами під шкірою, що є максимальною глибиною, на яку може проникнути лазерний промінь, щоб активувати хімічні речовини.

Прагнучи використати потужність цілеспрямованої активації хіміотерапевтичних препаратів, але збільшити глибину, на якій вони можуть діяти, вчені з Міського університету Гонконгу (CityU) звернулися до ідеї використання звукових хвиль.

Працюючи з культурами ракових клітин у своїй лабораторії, дослідники створили низькомолекулярні проліки на основі платини під назвою ціанінплатин, який збирався в місцях пухлини. Проліки - це сполуки, які є інертними, доки вони не активуються всередині організму. Потім вони випромінювали ціанінплатин за допомогою високоцільових ультразвукових хвиль, які перетворювали його на карбоплатин, поширений хіміотерапевтичний препарат. Це викликало смерть пухлини шляхом пошкодження мітохондрій в ракових клітинах.

Метод зміг знизити життєздатність ракових клітин на 51%, коли покриття тканини становило 1 см завтовшки (приблизно 0,4 дюйма), і на 33% за покриття тканини за товщиною 2 см.

«Наш добре розроблений функціональний ультразвук дозволяє ультразвуковій сенсибілізованій хіміотерапії бути точним специфічним для пухлини лікуванням із хорошим проникненням», — сказав співавтор дослідження Чжу Гуанью з кафедри хімії CityU. «Що більш важливо, наша система дозволяє ультразвуку фокусуватися на певній ділянці в межах 8 мм і, отже, високо фокусує ультразвукову енергію на крихітній ділянці, щоб активувати проліки, що реагують на ультразвук, забезпечуючи ефективний підхід із мінімальними побічними ефектами».

Крім того, оскільки ціанінплатин флуоресціює, дослідники виявили, що їхній метод також можна використовувати як систему візуалізації, яка може дозволити тривимірне картографування пухлин, точне спрямування частинок препарату та моніторинг накопичення препарату в пухлинах у реальному часі.

Source:

• https://newatlas.com/medical/focused-ultrasound-targeted-chemotherapay/
• https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg5964