Российские ученые разработали уникальную технологию получения наночастиц магнетита для лечения онкологических заболеваний. Разработка понижает негативное воздействие на организм и повышает эффективность разрушения опухолей.
Ученые из НИТУ МИСИС, НИЯУ МИФИ и ИЗМИ РАН разработали инновационную технологию получения очищенных наночастиц магнитита (двойного оксида железа) для применения в методе магнитной гипертермии, используемом для уничтожения раковых клеток. При этом методе в опухоль вводят частицы магнитита и подвергают их воздействию переменным магнитным полем, что приводит к нагреванию опухоли до 40–44 ℃ и разрушению раковых клеток. Чистота наночастиц играет ключевую роль, так как чем меньше примесей, тем меньше требуется мощности магнитного поля, что делает терапию более эффективной и менее воздействующей на организм пациента.
Ученые заявляют о возможности получения чистого магнетита путем окисления чистого железа, однако сложность заключается в измельчении его до наноразмеров. Для достижения этой цели ученые предложили использовать кавитационную деструкцию, которая осуществляется раскалыванием вещества с помощью мельчайших пузырьков жидкости, образующихся при воздействии ультразвука. Установка для проведения этой операции уже разработана в МИСИС.
Благодаря высокой чистоте наночастиц оксида железа, можно снизить мощность магнитного поля и уменьшить количество частиц, необходимых для проведения терапии. Это снижает стоимость лечения, так как частицы магнетита и так дорого стоят. Одна грамм стоит до сотни тысяч долларов, а суспензия с 5 мг — от 60 тысяч до 150 тысяч рублей. Объемом 1 куб. см для терапии опухоли потребуется 10–15 таких суспензий, что составит около 1 миллиона рублей.
Магнитная гипертермия использует биосовместимые и разрушающиеся со временем магнитные наночастицы, покрытые специальными биоактивными слоями. Эти частицы вводятся в опухолевую область либо через кровоток, чаще всего с использованием шприца. Благодаря биоактивным слоям, частицы захватываются опухолевыми клетками, а затем к этому месту прикладывается переменное магнитное поле, создаваемое электромагнитами вне тела пациента. Этот метод предоставляет перспективы для борьбы с раковыми заболеваниями и предполагает более щадящее воздействие на организм пациента.
Магнитная гипертермия оказывается адресной и локальной, так как воздействует только на клетки, захватившие магнитные наночастицы. Чтобы обеспечить эффективное и безопасное лечение, необходимо поддерживать температуру опухоли в диапазоне 42–52 ℃. При этом существуют ограничения по физиологическим значениям частоты и напряженности магнитного поля.
Возможность использования магнитной гипертермии ограничена, однако метод интересен из-за технологии создания наночастиц магнетита с высокой чистотой и однородностью свойств. Как рассказал доцент кафедры онкологии СамГМУ Минздрава России Александр Морятов, сама магнитная гипертермия имеет ограниченное применение в клинической онкологии.
Метод магнитной гипертермии применяется для лечения определенных типов опухолей или локальных метастазов в печени, почках, простате и поджелудочной железе. Однако контроль за равномерным распределением частиц в опухоли является сложной задачей. Этот метод не предназначен для радикального лечения большинства злокачественных новообразований. Современные методы лучевой терапии, использующие линейные ускорители с эффективными системами расчета-распределения доз, обеспечивают более надежные и предсказуемые результаты, подчеркнул Александр Морятов.
Злокачественные новообразования являются системным заболеванием, и основная причина смерти пациентов — прогрессирование с развитием множественных метастазов. Локальные методы не могут полностью решить эту проблему. Однако разрушение опухоли с помощью магнитной гипертермии может уменьшить ее размеры, улучшить результативность системной химиотерапии и качество жизни пациента.
Фото: Angiola Harry / Unsplash.com
