Міжнародна група вчених розробила метод боротьби з пухлинами за допомогою гідрогелю з бактеріофагів і золотих наночастинок. Звіт про роботу опублікований в.
Дослідники з Японії, Німеччини та США вирішили використовувати бактеріофаги в розробці наноплатформи для прицільного виявлення та терапії злоякісних новоутворень. Переваги цих вірусів як функціональних наночастинок полягають у тому, що вони просто і недорого виробляються, стійкі до зовнішніх впливів, не патогенні для еукаріот і здатні цілеспрямовано з'єднуватися з певним типом клітин. Крім того, в них можна вбудувати інші наночастинки, які необхідно вивільнити після прибуття в пухлину.
При змішуванні з колоїдними золотими наночастинками бактеріофаги спонтанно організовуються в гідрогелеву сетевидну фрактальну структуру. За допомогою частинок золота досліджували з'єднали бактеріофаги з теплочутливими ліпосомами (сферами з ліпідних мембран), які здатні переносити і виділяти різні діагностичні та фармакологічні речовини. Для роботи вибрали ліпосоми, які вивільняють свій вміст при температурі вище 40 градусів Цельсія. В оболонковий білок фагу pIII вбудували пептидну послідовність, що селективно з'єднується з рецепторами на поверхні ракових клітин.
На першій стадії експерименту вчені переконалися, що ліпосоми зберігають теплочутливість при зв'язуванні з фагом. Для цього вони «навантажили» ліпосоми в гідрогелі флуоресцентною речовиною кальцеїном і нагріли їх лазером. При температурі 42 градуса Цельсія весь кальцеїн виділився з ліпосом протягом 10 хвилин. Потім результат відтворили на платформі з агарозного гелю, що імітує пухлинну тканину.
Після цього дослідники перевірили здатність фагу, поєднаного із золотом і ліпосомами, до зв'язування з клітинами-мішенями. В експерименті in vitro отримана наноплатформа успішно «виявила» клітини карциноми, рецептори якої відповідали ліганду на оболонці бактеріофагу.
Потім отриману наноплатформу випробували на мишах з раком грудей. Рух частинок до пухлини і накопичення гідрогелю в ній відстежили, помістивши в ліпосоми флуоресцентний маркер. Це дозволило не тільки переконатися в прицільному пов'язуванні наноплатформи з раковими клітинами, але і підтвердити її придатність для неінвазивної візуалізації пухлини.
Ще в одному експерименті за допомогою наноплатформи з бактеріофагу, наночастинок золота і теплочутливих мезопористих кремнієвих наночастинок вчені успішно доставили протираковий препарат доксорубіцин в пухлини грудей і простати у мишей, викликавши зменшення обсягу новоутворення.
Дослідники підкреслюють, що розроблена методика універсальна, і може застосовуватися для діагностики та лікування різних видів пухлин.