Ученые двух институтов Казанского федерального университета – Института физики и Института фундаментальной медицины и биологии работают над созданием перспективного материала для гибридной фотодинамической терапии онкологических заболеваний.

Полученные результаты представлены в Journal of Composites Science.

«Фотодинамическая терапия – это современное и активно развивающееся направление в лечении онкозаболеваний. Оно основано на применении светочувствительных веществ, фотосенсибилизаторов и света определенной длины волны. Для проведения такой терапии в опухоль доставляются молекулы – фотосенсибилизаторы, способные при воздействии на них видимого света генерировать активные формы кислорода. Активация фотосенсибилизаторов вызывает гибель опухоли. Видимое излучение способно проникать в ткани на глубину не более одного сантиметра, поэтому применение фотодинамической терапии ограничивается только раковыми образованиями, расположенными близко к поверхности кожи», – рассказал один из участников исследования, доцент кафедры квантовой электроники и радиоспектроскопии Института физики КФУ Алексей Низамутдинов.

Он отметил, что ионизирующее излучение (например, рентгеновское) не имеет таких физических ограничений, но оно не способно напрямую активировать фотосенсибилизаторы.

«Для преодоления этого ограничения можно конъюгировать (объединять) фотосенсибилизаторы с наночастицами, способными преобразовывать ионизирующее излучение в видимый свет. Фотодинамическая терапия с использованием ионизирующего излучения (ее еще называют гибридная радио-фотодинамическая терапия) может оказывать дополнительный терапевтический эффект во время сеансов радиотерапии. Предполагается, что комплексы, состоящие из наночастицы и фотосенсибилизатора, будут дольше циркулировать в кровеносной системе и более эффективно накапливаться в опухоли, по сравнению с органическими фотосенсибилизаторами», – сообщил Алексей Сергеевич. 

Проведенные исследователями эксперименты показали, что наночастицы CeF3 с добавлением ионов Y3+ и Tb3+ в комплексе с клинически одобренным в России фотосенсибилизатором «Радахлорин» способны генерировать активные формы кислорода под действием коротковолнового излучения, которое не поглощается молекулой фотосенсибилизатора. Был также определен наиболее эффективный способ получения таких комплексов. 

«Эксперименты in vitro показали, что исследуемые нами комплексы активно поглощаются клетками эукариот и демонстрируют низкую цитотоксичность в отсутствии излучения», – проинформировал старший научный сотрудник НИЛ «Гибридные оптические сенсоры» Максим Пудовкин. 

Создание перспективного материала для комбинированной фотодинамической терапии онкозаболеваний на основе наночастиц фторидов редкоземельных элементов, биосовместимого полимера и противоопухолевого препарата «Радахлорин» ведется в рамках госзадания.

Как сообщили исследователи, в дальнейшем они планируют испытывать полученные комплексы на различных клеточных культурах с применением диагностических и терапевтических источников ионизирующего излучения.

Ранее стало известно, что ученые Казанского университета синтезировали новые соединения с противогрибковой активностью.