Даже при использовании предоперационных методов визуализации хирурги по-прежнему полагаются на визуальный осмотр, чтобы определить местонахождение злокачественных тканей во время операции. Новое исследование, опубликованное сегодня на ежегодном собрании и выставке Американской ассоциации фармацевтических ученых (AAPS) в 2017 году, может помочь хирургам лучше рассмотреть и лечить эти опухолевые клетки с помощью инженерных наночастиц на основе нафталоцианина (SiNc-PNP), вводимых за 24 часа до операции, которые затем загораются. когда они связаны с раковыми опухолями.
В исследовании, "Единый тераностический агент для хирургии под визуальным контролем и интраоперационной фототерапии для лечения рака," исследователи разработали активируемую тераностическую наноплатформу, которую можно использовать для двух целей: очертание опухоли с помощью сигнала флуоресценции в ближней инфракрасной области (NIR) в реальном времени во время операции и интраоперационное целевое лечение для дальнейшего устранения трудно удаляемых опухолей с помощью нетоксичных фототерапия.
"Вы можете связать эти наночастицы как выключатель света: они выключены, пока опухолевые клетки не включат их," сказал ведущий исследователь исследования Олег Таратула, Ph.D., доцент фармацевтики, Государственный университет Орегона. "Опухолевые клетки могут находиться рядом со здоровыми тканями, кровеносными сосудами и т. Д., Поэтому их сложно удалить. Хирург может направить ближний инфракрасный свет на светящиеся клетки, и эти наночастицы будут поглощать свет, передавая его теплу, чтобы уничтожить опухолевые клетки."
Разработанные наночастицы успешно доставлялись, накапливались и даже проникали в ядро опухолей на животных моделях. Впоследствии эти активируемые полимерные наночастицы, инкапсулированные в SiNc, включали NIR-флуоресценцию в месте опухоли, обеспечивая высокую контрастность изображения рака и ткани.
Возможность активации SiNc-PNP в применении интраоперационной хирургии под визуальным контролем в реальном времени была продемонстрирована с использованием Fluobeam 800, одобренной FDA системы интраоперационной NIR-визуализации, во время которой при резекции опухоли наблюдали чувствительное флуоресцентное обнаружение раковых опухолей.
Фототерапия во время операции на мышах продемонстрировала успешное удаление подкожной опухоли на основе сигнала флуоресценции от SiNc. Свет в ближнем инфракрасном диапазоне был показан на опухоли через 24 часа после инъекции (10 минут) наночастиц. Химиорезистентные опухоли при лечении этой однократной дозой фототерапии были полностью уничтожены у мышей, при этом во время эксперимента не было обнаружено рецидива опухоли.
Таратула добавлен, "Мы думаем, что эти наночастицы могут стать мощным инструментом диагностики и лечения для улучшения результатов хирургических операций и прогнозов пациентов для различных видов рака в будущем."
Следующим шагом для исследователей является подтверждение эффективности фототераностической наноплатформы путем проведения хирургии под визуальным контролем в сочетании с фототерапией на дополнительных моделях животных.