Микропузырьки оказались удивительно эффективны в борьбе с раком

В последнее время мы видели захватывающую серию исследовательских проектов, демонстрирующих, как можно использовать ультразвук для борьбы с раком, будь то помощь лекарствам в преодолении гематоэнцефалического барьера, нагревание и разрушение тканей при раке предстательной железы или выборочное уничтожение опухолевых клеток, благодаря которому здоровые клетки не пострадают. Новое исследование объединяет ультразвук с микропузырьками, которые можно сравнить с «нацеленной боеголовкой», уничтожающей большинство опухолевых клеток рака молочной железы.

Проект за авторством международной исследовательской группой во главе с инженерами-биомедиками из Тель-Авивского университета (TAU) Израиля, посвящен экспериментам с микропузырьками как возможной терапией лечения рака. Эти крошечные пузырьки заполнены газом и при воздействии звуковых волн на определенных частотах могут вести себя как воздушные шары, расширяясь и сжимаясь в зависимости от ситуации.

«Мы обнаружили, что при использовании более низких частот, чем те, которые применялись ранее, микропузырьки могут расширяться еще сильнее, пока в конечном итоге попросту не лопнут», рассказала д-р Тали Илович, возглавлявшая группу. «Мы поняли, что это открытие можно использовать в качестве платформы для лечения рака, и начали напрямую вводить микропузырьки в опухоли».

Следующий раунд экспериментов дал весьма захватывающие результаты. Команда обнаружила, что путем непосредственного введения микропузырьков в опухоли, при последующем применении низкочастотного ультразвука в 250 кГц пузырьки массово лопаются, уничтожая большое количество раковых клеток.

«Во время испытаний было уничтожено около 80% опухолевых клеток, что само по себе большое достижение», уверяет Илович. «Таргетированная терапия, которая к тому же является безопасной и экономически эффективной, смогла уничтожить большую часть опухоли. Однако этого недостаточно. Чтобы предотвратить распространение оставшихся раковых клеток, нам необходимо было уничтожить все опухолевые клетки. Вот почему мы ввели ген иммуномодулятора вместе с микропузырьками — он действует как троянский конь и дает иммунной системе сигнал атаковать раковые клетки».

Такой «двусторонний» подход принес еще более впечатляющие результаты. Взрывы пузырьков привели к открытию пор в мембранах оставшихся клеток, что позволило гену проникнуть внутрь и вызвать иммунный ответ, который впоследствии убил оставшиеся раковые клетки.

Еще одно весьма перспективное применение для этой комбинации ультразвука и микропузырьков касается лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Одно исследование, опубликованное в апреле, показало, что ультразвуковое лечение может привести к тому, что инъецированные микропузырьки вызовут временные разрушения гематоэнцефалического барьера, чтобы обеспечить проникновение лекарств, которые лечат болезнь. Илович надеется использовать свою методику для достижения аналогичных целей.