Исследование: сочетание методов повышает эффективность противоопухолевых препаратов

Применение импульсного ультразвука низкой интенсивности в сочетании с микропузырьками может улучшить доставку химиотерапевтических препаратов, используемых для лечения рака. В своем исследовании группа литовских исследователей из трех университетов – KTU, LSMU и VMU – утверждает, что время выживания микропузырьков является лучшим показателем для определения эффективности сонопорации, т.е.е. вызванный ультразвуком разрыв мембраны раковой клетки.

Плохая доставка лекарств в раковые клетки – одна из самых серьезных проблем в противоопухолевой терапии. Недостаточная концентрация лекарства в опухоли ограничивает терапевтическую эффективность лекарства, поэтому исследователи во всем мире ищут решения, которые улучшили бы его перенос в раковые клетки. Одним из методов, которому в последнее время уделяется повышенное внимание, является сонопорация, вызванная ультразвуком.

Есть два основных механизма, с помощью которых ультразвук может влиять на транспорт лекарств в клетки. Во-первых, под действием ультразвука вся жидкость начинает колебаться, и это может усилить диффузию молекул через клеточную мембрану. Другой механизм включает использование микропузырьков для повреждения структуры клеток. Крошечные (диаметром 1–4 мкм) заполненные газом сферы, покрытые оболочкой из липидов, полимеров и белков, используются для улучшения процедуры ультразвуковой визуализации. Было замечено, что ультразвук вызывает быстрое расширение и сжатие микропузырьков – это явление называется кавитацией. Кавитация вызывает поток жидкости вокруг микропузырька, и возникающие силы сдвига могут создавать небольшие поры в клеточных мембранах.

«Метод, в котором ультразвук вместе с микропузырьками используется для улучшения доставки противораковых лекарств в раковые клетки, широко исследуется. Хотя в основном исследования проводятся в лабораторных условиях во время исследований in vitro, первые клинические испытания уже начались. Мы считаем, что результаты наших исследований будут способствовать развитию глобальных знаний в этой важной теме », – говорит профессор д-р. Реналдас Райсутис, заведующий лабораторией численного моделирования Научно-исследовательского института ультразвука Каунасского технологического университета (КТУ).

При исследовании сонопорации для повышения эффективности противоопухолевых препаратов многопрофильная группа исследователей из трех литовских университетов работала вместе – Литовского университета медицинских наук (LSMU), Университета Витаутаса Великого (VMU) и KTU. После многочисленных исследований, в которых исследователи анализировали сигналы проникновения ультразвука при разном акустическом давлении и длительности воздействия, они улучшили метод прогнозирования эффективности сонопорации. Исследование, проведенное литовскими учеными, показывает, что время выживания микропузырьков является универсальной оценкой, которая определяет оптимальную продолжительность воздействия для сонопорации.

«Наш главный вывод заключается в том, что для прогнозирования эффективности сонопорации необходима только зависящая от времени оценка времени выживания микропузырьков. Поэтому наши показатели более продвинуты, чем используемые в настоящее время переменные управления инерционной кавитацией », – поясняет профессор Райсутис.

Более того, изучая доставку противоракового препарата доксорубицина в сферическую (3-D) культуру раковых клеток (модель для проведения экспериментов, которая более точно способна имитировать условия in vivo), исследователи KTU вместе с командой из LSMU определили окончательный комбинация микропузырьков и ультразвука, которая улучшит перенос лекарства в опухолевую ткань.

В ходе исследования, которое длилось несколько лет, ученые из KTU, LSMU и VMU решали многочисленные проблемы, связанные с разработкой ультразвуковой технологии, необходимой для доставки противоопухолевых препаратов, определением ультразвуковых параметров для воздействия и анализом сигналов проникновения ультразвука. По словам профессора Райсутиса, все партнеры принимали активное участие и внесли свой вклад в исследование в соответствии со своими областями знаний.

Самые занимательные новости