Золотые наночастицы: исследования San Raffaele открывают новые горизонты в борьбе с опухолями мочевого пузыря

Ежегодно диагностируется более полумиллиона новых случаев рака мочевого пузыря. Этот тип рака не только является десятым по распространенности в мире, но и одним из самых трудных для лечения: с одной стороны, из-за устойчивости к терапии, с другой — из-за наличия так называемой "остаточной болезни". Современные методы визуализации не могут обнаружить опухоли размером менее 1 миллиметра, особенно когда они плоские, что делает их крайне трудными для удаления.

Каждый год, из-за этих диагностических и терапевтических ограничений, около 200 000 пациентов сталкиваются с рецидивом опухоли и вынуждены проходить многочисленные длительные и болезненные курсы терапии или, в худшем случае, удаление мочевого пузыря, что обходится мировому здравоохранению примерно в 10 миллиардов долларов ежегодно.

Группа исследователей под руководством доктора Massimo Alfano, руководителя группы внеклеточной микросреды в Институте урологических исследований (URI), возглавляемом профессором Andrea Salonia, и отделения урологии, возглавляемого профессором Francesco Montorsi из Ospedale San Raffaele, запустила в 2018 году проект "EDIT". В проекте также участвовали университет Vita-Salute San Raffaele, CNR в Пизе, Университет Болоньи, Ascend Technologies из Великобритании, FUJIFILM Visualsonics Inc. из Амстердама и Monash University из Малайзии.

Проект был поддержан исследовательской и инновационной программой HORIZON 2020 Европейского Союза и привел к публикации исследования "Gold nanorods-assisted theranostic solution for non-visible residual disease in bladder cancer" в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Исследование демонстрирует эффективность и безопасность использования золотых наночастиц для диагностики и лечения опухолей мочевого пузыря размером менее 1 миллиметра на доклинических моделях, обещая свести к минимуму "остаточную болезнь" и устранить проблему устойчивости к терапии.

Исследователи выявили и разработали решение для обнаружения и лечения опухолей мочевого пузыря размером менее 1 миллиметра: это "золотые наностержни", настоящие золотые стержни длиной всего несколько нанометров. Попадая в мочевой пузырь мышей через уретру благодаря специальному маркеру, эти наностержни распознают и связываются только с раковыми клетками.

При использовании импульсного света золотые наночастицы излучают ультразвук, что позволяет увидеть маленькую опухоль с помощью ультразвуковой диагностики.

Также было доказано, что если вместо импульсного света на "золотые наностержни" воздействовать непрерывным светом той же длины волны, они нагреваются и могут сжечь и окончательно устранить маленькие опухоли, которые раньше были невидимы и не поддавались лечению.

"Нам удалось разработать уникальное решение для проблем, связанных с этой формой рака. В клинической практике это называется тераностическим подходом: благодаря 'золотым наностержням' мы можем объединить диагностику и лечение в одном процессе," — объясняет доктор Alfano. "Кроме того, поскольку частицы вводятся непосредственно в мочевой пузырь, а золото является биосовместимым материалом, нет риска побочных эффектов в соседних здоровых тканях или органах, чего нельзя гарантировать при использовании лекарственной или иммунотерапии."

"Клиническое применение этого решения, жизнеспособность которого была продемонстрирована на доклинической модели, может снизить частоту рецидивов рака мочевого пузыря и количество пациентов с рецидивирующими опухолями," подтверждает доктор Alfano. "Мы ожидаем значительное положительное влияния на качество жизни пациентов, а также сокращение социальных и медицинских затрат."

В сентябре 2023 года был запущен проект PHIRE, также координируемый доктором Massimo Alfano и финансируемый программой Horizon Europe Европейского Союза. Его целью является вывод на рынок "золотых наностержней", патент на которые разделяет Ospedale San Raffaele и Университет Болоньи, для выявления и лечения опухолей мочевого пузыря размером менее 1 миллиметра.

"Наш проект исследований и разработок, который показал отличные результаты в данном исследовании, сейчас ищет промышленных и/или финансовых партнеров для внедрения этой новой технологии. Мы уверены, что она принесет пользу многим пациентам," продолжает доктор Alfano.

Ospedale San Raffaele, всегда являясь новатором в области медицинских исследований, продолжает свою миссию, заключающуюся в превращении самых перспективных результатов исследований в реальные методы лечения для пациентов.

"Революционный потенциал этой инновационной технологии может изменить рекомендации по лечению рака мочевого пузыря. Мы уверены, что решение, найденное для остаточного рака мочевого пузыря, может быть применено и к другим видам опухолей. Опухолевый маркер, распознаваемый нашими 'золотыми наностержнями', также экспрессируется опухолями яичников и шейки матки," заключает профессор Андреа Салония.