Bagaimana cara mengurangi efek negatif kemoterapi, sekaligus meningkatkan efektivitasnya? Jawabannya cukup sederhana di alam, tetapi sangat sulit diterapkan, yaitu: perlu untuk mencapai pengiriman obat yang ditargetkan ke sel-sel tumor. Salah satu metode yang paling menjanjikan adalah mengemas obat sedemikian rupa sehingga menunjukkan sifat terapeutik hanya setelah mencapai sel kanker, tanpa "membuka" dalam aliran darah dan tidak "menarik" ke sel-sel sehat.
Pengembangan metode tersebut dilakukan oleh tim ilmiah dari Laboratorium Nanomaterial Anorganik dari NUST "MISiS". Belum lama ini, para ilmuwan telah mengembangkan cara untuk secara signifikan meningkatkan kerentanan sel kanker terhadap obat antitumor yang mengandung zat aktif doxorubicin. Untuk ini, nanopartikel boron yang membawa obat diperkaya dengan asam folat, yang sel kanker menyerap sekitar 1000 kali lebih aktif daripada yang biasa.
Obat antitumor, yang mengandung zat aktif doxorubicin, adalah salah satu yang paling banyak digunakan di dunia. Mereka digunakan untuk mengobati leukemia, kanker jaringan otot, sarkoma dan sejumlah neoplasma ganas lainnya. Ketika memasuki aliran darah, zat ini berikatan dengan cukup aktif ke berbagai senyawa, dan sama-sama terserap dengan baik oleh sel-sel yang terkena dan normal. Masalahnya adalah bahwa dosis besar diperlukan untuk mencapai efeknya, dan “keterbacaan” doxorubicin merugikan sel-sel sehat.
Pada 2017, tim ilmuwan NUST "MISiS" bekerja sama dengan Pusat Penelitian Onkologi dinamai N.N. Blokhina melakukan percobaan pada pengikatan doxorubicin ke nanopartikel boron nitrida borokompatibel, yang menggabungkan dengan baik dengan obat karena struktur molekul yang sama.
Eksperimen in vitro positif dan menunjukkan bahwa nanopartikel secara efisien mengirimkan doxorubicin ke sel dan melepaskan obat hanya setelah mereka memasuki sel, yang akan memblokir pemecahan doxorubicin dalam aliran darah sampai obat mencapai sel. Dengan demikian, menjadi mungkin untuk mengurangi dosis terapeutik.
Namun, ini tidak menyelesaikan semua masalah: perlu "memaksa" sel kanker untuk menyerap obat secara lebih aktif daripada yang lain - sehingga sel yang sehat tidak punya waktu untuk menangkapnya.
Melanjutkan penelitian, para ilmuwan dari NUST "MISiS" menemukan cara untuk "mengemas" doxorubicin sehingga aksinya menjadi terarah. Metode yang diperoleh didasarkan pada fitur struktural sel kanker: mereka sangat aktif dalam membelah, dan untuk mendapatkan lebih banyak nutrisi, sejumlah besar reseptor asam folat terletak di permukaannya. Ini lebih dikenal oleh kita sebagai vitamin B9 - perlu untuk pertumbuhan dan pengembangan sistem sirkulasi dan kekebalan tubuh.
"Dibandingkan dengan yang sehat, ada sekitar seribu kali lebih banyak reseptor asam folat pada permukaan sel kanker," kata Elizaveta Permyakova, ilmuwan penelitian di Laboratorium Bahan Nanomaterial Anorganik di NISU MISiS. - Dalam penelitian baru kami, kami menggabungkan sifat-sifat boron nitrida dan asam folat. "Kami pertama-tama secara kovalen menempelkan asam folat ke nanopartikel, dan kemudian menjenuhkan sistem pengiriman ini dengan doxorubicin."
Pemuatan nanopartikel dengan preparasi dievaluasi menggunakan spektrofotometri: zat aktif doxorubicin itu sendiri adalah senyawa larut air berwarna merah terang, sehingga larutan doxorubicin yang berair juga memiliki warna merah jenuh. Setelah menambahkan nanopartikel boron nitrida terikat ke asam folat ke larutan ini, semua doxorubicin berikatan dengan partikel, dan larutan menjadi jernih kembali. Menggunakan sistem pengiriman ini akan mengurangi interaksi non-spesifik doxorubicin, serta mungkin meningkatkan akurasi pengiriman obat ke sel kanker. Hasil penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal Nanomaterials.
Saat ini, untuk mengkonfirmasi aktivitas terapeutik, serangkaian percobaan
in vitro telah dimulai di Pusat Penelitian Onkologi Rusia. N.N. Kutu menggunakan berbagai kultur sel kanker manusia.