Учёные Сириуса создали наноплатформы для доставки лекарств к опухоли и перепрограммирования макрофагов

Исследовательская группа Научно-технологического университета «Сириус» разработала новый тип наноплатформ для диагностики и лечения онкологических заболеваний.

В ходе двухлетнего проекта учёным удалось не только создать эффективную систему адресной доставки лекарств к опухолевым клеткам, но также получить данные, которые лягут в основу нового проекта по иммунотерапии рака.

Проект был реализован при поддержке Государственной программы научно-технологического развития федеральной территории «Сириус» и регионального конкурса Российского научного фонда. Исследователи Научного центра трансляционной медицины Университета «Сириус» работали с платформами на основе альбуминового носителя, загруженного полупроводниковыми квантовыми точками AgInS₂. Эти частицы размером всего 24 нанометра обладают яркой флуоресценцией в инфракрасном диапазоне, что позволяет использовать их для «подсветки» опухолевых клеток при диагностике. Предполагалось, что генерируемые ими активные формы кислорода будут напрямую убивать раковые клетки за счёт окислительного стресса.

Учёные предполагали, что квантовые точки будут убивать раковые клетки окислительным стрессом, но механизм оказался неэффективен против опухоли. Зато наночастицы неожиданно показали сильное антибактериальное действие, что открывает перспективы их применения против инфекций.

Параллельно исследователи разработали протокол выделения белков из клеток рака молочной железы. Полученная оболочка помогает наноплатформам избегать иммунной атаки и точно доставлять лекарство в опухоль, а также увеличивает скорость проникновения в клетки.

При помещении препарата «Фотосенс» в альбуминовые частицы (100 нм) механизм гибели клеток изменился: вместо апоптоза запускается некроз, который может активировать иммунный ответ. Это шаг к превращению фотодинамической терапии из локального метода в системный. Команда выиграла новый грант, чтобы проверить, запускает ли такой подход иммунитет против болезни во всём организме.

Руководитель проекта Екатерина Колесова пояснила, что микроокружение опухоли представляет собой динамичную систему, где макрофаги играют центральную роль. По её словам, они традиционно поляризуются в проопухолевый M2-фенотип, подавляя иммунитет и способствуя прогрессии рака. В их проекте учёные успешно загрузили сенсибилизатор «Фотосенс» в макрофаги и оценили их реполяризацию из M2 в антиопухолевый M1 в результате фотодинамического эффекта, что может открыть путь к эффективной иммунотерапии.

Результаты работы легли в основу новой заявки в Российский научный фонд, которая успела получить поддержку. Исследования будут реализованы в рамках Государственной программы научно-технологического развития федеральной территории «Сириус». Проекты получат паритетное финансирование со стороны администрации федеральной территории и РНФ. Новый проект посвящён изучению иммунологических аспектов фотодинамической терапии. Благодаря выигранному гранту команда сможет перейти к доклиническим исследованиям на мышиных моделях.

В скором времени на федеральной территории появится Научно-технологический кампус «Сириус» с комфортным жилым районом для студентов, сотрудников Университета и резидентов ИНТЦ. Его строительство реализуется по поручению Президента России в рамках нацпроекта «Молодёжь и дети». Появление кампуса создаст ещё больше возможностей для учёных.