15 червня, 2023
Чи впливає ультразвук на лікування раку?
Як виявилося, так. Новий біорозкладний ультразвук, набагато потужніший за попередні пристрої, може зробити рак мозку легшим для лікування, повідомляють дослідники Університету Коннектикуту в журналі Science Advances.
Коли діагностують пухлину головного мозку, її зазвичай видаляють хірургічним шляхом, а потім застосовують хіміотерапію, щоби знищити патологічні клітини, що залишилися. Але рак головного мозку особливо стійкий до хіміотерапії, оскільки оболонка кровоносних судин перешкоджає проходженню великих молекул, які потенційно можуть зашкодити мозку. Вони також заважають необхідним хіміопрепаратам знищувати ракові клітини та лікувати інші захворювання мозку. Одним із безпечних і ефективних способів подолати гематоенцефалічний бар’єр, як відомо, є використання ультразвуку, аби відкрити пори, достатньо великі для ліків. Але провести ультразвук через товстий людський череп нелегко. Як правило, кілька потужних пристроїв мають бути стратегічно розміщені навколо черепа та ретельно сфокусовані на місці пухлини за допомогою апарата МРТ одразу після хіміотерапії в лікарні. Процес займає п’ять-шість годин, а потужні частоти можуть пошкодити тканини. Це рідко робиться понад один раз, хоча більшість пацієнтів з агресивним раком мозку отримують хіміотерапію місяцями.
Команда зробила важливий крок назустріч успішному лікуванню і створила нову технологію. Її стратегія передбачає обробку матеріалу для створення біорозкладних, гнучких і п’єзоелектричних нановолокон із кристалів амінокислоти гліцину для полегшення доставки хіміотерапевтичного препарату в мозок. Науковці виростили кристали гліцину, а потім навмисно роздробили їх на частини розміром лише кілька сотень нанометрів. Потім вони скрутили їх (завдяки електроспінінгу) з полікапролактоном, полімером, який біологічно розкладається, щоб зробити п’єзоелектричні плівки. За невеликої керованої напруги плівка може генерувати ультразвук у 334 кілопаскалі, приблизно як і керамічний ультразвуковий мозковий імплантат. Дослідники випробували пристрій на мишах із раком мозку. Вони лікували лабораторних гризунів паклітакселом, потужною хіміотерапевтичною речовиною, яка ефективна проти онкології, але важко проходить через гематоенцефалічний бар’єр. Ультразвук гліцин-полікапролактон успішно дав змогу препарату обійти гематоенцефалічний бар’єр — пухлини зменшилися, а лікування подвоїло тривалість життя мишей із раком мозку порівняно з тими, які не отримували терапії. На додаток до вищезазначеної ефективності, команда вже провела шестимісячний огляд безпеки пристрою, імплантованого в мозок, і виявила, що він не має негативного впливу на здоров’я мишей. Тепер вона почне перевіряти безпеку та ефективність на великих тваринах.
Джерело: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg6075