Биоконъюгированные антистоксовые нанолюминофоры: перспективы применения в онкологии
Гуллер А.Е.1, Шехтер А.Б.1, Нечаев А.В.2, Деев С.М.3, Ивукина Е.А.3, Генералова А.Н.3, Соковиков В.В.4, Звягин А.В.4,5
1 Первый МГМУ им. И.М. Сеченова;
2 МИТХТ им. М.В. Ломоносова,
3 ИБХ им. им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН,
4 ООО «Митрель-Люмитек»; Москва, Россия
5 Macquarie University, Sydney, Australia
Приложение «Нанотехнологии в онкологии» к журналу «Онкохирургия» за 2012 год. Том 4, №1
Новая технология выявления, дифференциальной диагностики и прецизионного определения границ опухолевых образований, основана на введении в организм уникального контрастирующего агента, представляющего собой сложный молекулярный комплекс, состоящий из особых светящихся наночастиц, и биомолекул, специфически связывающихся с целевым антигеном. Такие наночастицы называются антистоксовыми люминофорами или наноразмерными фосфóрами (НАФ), а молекулярные комплексы, получаемые путем их конъюгации с биомолекулами, – БиоНАФ.
БиоНАФ избирательно накапливаются в патологически измененных тканях благодаря двум механизмам – пассивному и активному. Пассивный механизм связан с усиленной васкуляризацией и повышенной сосудистой проницаемостью в таких зонах (т.н. феномен EPR). Активный механизм основан на связывании антигена опухолевой ткани с антителом, входящим в состав БиоНАФ. Антитела для БиоНАФ подбираются в соответствии с целевыми антигенами и присоединяются к НАФ.
Благодаря своему составу и структуре, на облучение инфракрасным светом НАФ отвечают яркой люминесценцией в видимом и инфракрасном диапазонах электромагнитных волн. Свечение в видимом диапазоне можно наблюдать непосредственно, невооруженным глазом (поверхностная визуализация), а с помощью портативного томографа можно вызывать и регистрировать свечение наночастиц в глубине биологических тканей (до 1 см) (оптическое зондирование).
В эксперименте показано, что с помощью технологии БиоНАФ можно выявлять пораженные участки тканей диаметром менее 5 мм. (иссекать, вводить фармпрепараты, подвергать лучевому лечению). Технология может применяться при полостных хирургических операциях, при лапароскопии и эндоскопии, а также при внешнем осмотре пациента (например, при диагностике опухолей кожи). В отличие от флуоресцентных красителей, радиофармпрепаратов и квантовых точек, БиоНАФ не токсичны и не радиоактивны, быстро выводятся из организма.