Разработчики рассказали, как действует их изобретение в гибридной фотодинамической терапии онкологии.

Фотодинамическая терапия позволяет вылечить предраковые и раковые заболевания, расположенные близко к поверхности кожи, сохранив органы и их функции. Оно основано на применении светочувствительных веществ, фотосенсибилизаторов и света определенной длины волны. Для проведения этой процедуры в опухоль доставляются фотосенсибилизаторы (молекулы), которые при воздействии на них света могут генерировать кислород, что приводит к гибели злокачественного новообразования.

КОНСТРУКЦИЯ ИЗ НЕСКОЛЬКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Как рассказал, доцент кафедры квантовой электроники и радиоспектроскопии Института физики КФУ Алексей Низамутдинов, идея о создании материала для гибридной фотодинамической терапии онкологических заболеваний (ГФТО) пришла несколько лет назад. Тогда его коллеги освоили методы синтеза материалов в новом интересном виде - наночастиц и наноструктур. Они играют важную роль для практического применения. Дело в том, что наноразмерные материалы легко наделить требуемыми свойствами и функциями за счет небольших модификаций. Также ученым было интересно изучить фотодинамические процессы (преобразование энергии). Они вдохновились работами других исследователей, из которых стало понятно, в какой направлении им двигаться.

- Наш материал представляет собой конструкцию из нескольких соединений. Каждое из них работает по отдельности, но в узком диапазоне применения. Объединив их, мы получили передачу энергии от одного соединения к другому. В итоге энергия, как по лесенке, переходит из диапазона проникающего излучения в диапазон видимого света, и далее преобразуется в функцию генерации активных форм кислорода, которую можно использовать в лечении онкологии с сохранением функций поврежденного ею внутреннего органа, - пояснил Алексей Низамутдинов.

Ученый при этом отмечает, что работы по созданию методов синтеза наночастиц шли и до этого. Когда они были получены и освоены, то пришло время развивать функциональность материалов. Эстафета перешла студентам Алине Хусаиновой и Дарье Андреевой. Они научились создавать из наночастиц конструкции, а после провели исследования спектроскопических характеристик этих комплексов.

- У нас очень сильная инфраструктура оптической спектроскопии, которую развивали Вадим Семашко и Александр Наумов. С нами в коалицию вступили биологи Павел Зеленихин и его студент Наиль Шамсутдинов, врачи Сергей Зинченко и Сафин Дамир. С ними мы исследовали токсичность наночастиц, начали исследования функций наших наночастиц. Большую роль сыграл Центр аналитической микроскопии КФУ. Благодаря его сотрудникам мы увидели, как наши наночастицы распределяются внутри клетки, - отметил доцент кафедры квантовой электроники и радиоспектроскопии Института физики КФУ Алексей Низамутдинов.

МОЖНО РАСШИРИТЬ СФЕРУ ПРИМЕНЕНИЯ

Благодаря организованной инфраструктуре и накопленному опыту исследование шло своим чередом. Однако были и свои сложности. В частности, речь идет об оценке количества наночастиц в растворе после их синтеза.

Особенностью же разработки казанских ученых является то, что при создании своих наночастиц они использовали доступный терапевтический материал. Несмотря на это, пока все равно довольно трудно на данном этапе изобретения оценить стоимость всех затрат по серийному производству нового материала для лечения онкологии с сохранением функций внутренних органов. Зато исследование уже показали, что можно расширить сферу применения изобретения казанских ученых.

- Пока, это интерес к многогранной картине процессов, происходящих внутри таких маленьких объектов. Это просто очень красиво с научной точки зрения. Но потенциальное конечное применение, конечно, тоже является существенным мотивирующим фактором. Результатами доволен я, довольны и коллеги. Пока нам удается двигаться именно вперед к конечному результату, - оценил процесс работы Алексей Низамутдинов.

В данное время созданный материал не используется в жизни, так как предстоит множество исследований его эффективности и безопасности. Однако ученые в очередной раз доказали работоспособность этой идеи, а также прояснили некоторые физические и биологические моменты.

- Мы выясняем функциональные характеристики материала, уточняем параметры, требуемые для эффективной работы. Фактически это подтверждение концепции, а также характеризация нового материала, - заключил ученый.

Подобные разработки востребованы везде, как в Татарстане, так и во всем мире, потому что касаются медицины. До внедрения далеко, но несмотря на это ценность данной разработки заключается во вносимом вкладе в общий пул информации о наночастицах. Алексей Низамутдинов уверен, что это очень важно и возможно важнее потенциального внедрения, так как наноразмерные материалы рассматриваются как перспективные на практике, к ним привлечено много внимания, но в мире не хватает информации о безопасности этих материалов, воздействии их на окружающую среду.