Ученые разработали новый инструмент МРТ для диагностики и лечения рака
Европейская исследовательская группа разработала систему, которая позволяет врачам повысить точность диагностики злокачественных клеток и предоставить дополнительные возможности для лечения рака. Основным элементом новой методики является соединение магнитоферритина. Исследовательская статья была опубликована в Advanced Functional Materials.
Исследовательская группа состоит из ученых из университета MISIS (Москва), Технического университета в Мюнхене, Университета Дуйсбурга-Эссена и Университета Ольденбурга.
Отсутствие точности (контрастности) при визуализации является общей проблемой неинвазивной диагностики. Для решения этой проблемы могут быть использованы контрастные соединения, вводимые в организм перед диагностической процедурой ,для усиления сигнала и улучшения видимости пораженных клеток на МРТ сканах. Среди этих контрастных агентов - парамагнитные частицы гадолиния и частицы суперпарамагнитного железа. Однако даже в небольших количествах эти вещества, чуждые человеческому организму, могут быть потенциально опасными.
«Международная исследовательская группа, включая доктора Ульфа Видвальда, в лаборатории биомедицинских наноматериалов NIS MISIS (Москва), разработала уникальную систему диагностики с использованием инъекции контраста на основе магнитоферритина. Разработанная система значительно улучшит качество МРТ и оптическую диагностику» - заявила Алевтина Черникова, ректор NUST MISIS.
Магнитоферритин состоит из магнитного ядра и ферритина (эндогенного человеческого белка). Разработку и тестирование соединения проводили по существующему протоколу синтеза магнитоферритина, но они были улучшены для эффективного проникновения в опухолевые клетки. Повышенная концентрация магнитоферритина в опухолевой ткани позволила получить гипоаллергенный контрастный агент, который идеально совместим с организмом человека.
«Внутривенная инъекция магнитоферритина позволяет частицам быстро распространяться с кровотоком, и они захватываются определенными опухолевыми клетками. Как было показано в большом количестве исследований, опухолевые клетки активно захватывают трансферрин - белок ответственный за перенос железа в крови. Те же рецепторы способны захватывать магнитоферритин. Когда они попадают в лизосомы целевых клеток, магнитоферритин будет еще больше усиливать контрастный сигнал », - прокомментировал Видвальд.
Система также позволит врачам проводить терапию при опухолевых образованиях. Если МРТ визуализирует раковые клетки, то на них можно прицельно воздействовать с помощью магнитного поля или лазера, что приведет к их нагреву и последующей гибели.