02:00 
Опухоли головного мозга не всегда можно успешно лечить традиционными методами лечения. Поэтому команда из Empa и сети больниц HOCH Health Ostschweiz разрабатывает нанозимы, которые могут атаковать раковые клетки непосредственно в мозге во время операции по удалению опухоли. Теперь проект можно начать благодаря щедрой поддержке нескольких фондов.
Среди злокачественных опухолей головного мозга астроцитома особенно распространена и не менее опасна: хирургическое удаление этой агрессивно растущей опухоли может быть затруднено, поскольку клетки проникают в здоровые окружающие ткани. Более того, в семи из десяти случаев рак возвращается после лечения, и прогноз соответственно плохой. Пятилетняя выживаемость составляет всего около пяти процентов. Теперь команда из Empa и сети больниц HOCH Health Ostschweiz в Санкт-Галлене под руководством нейрохирурга Изабель Хостеттлер хочет повысить шансы на излечение этого типа опухоли с помощью нового и более щадящего терапевтического подхода, основанного на так называемых нанозимах. Проект реализуется благодаря щедрой поддержке Фонда Хеди Глор-Мейер, Швейцарского онкологического фонда и четырех других фондов.
Обход гематоэнцефалического барьера
В настоящее время для лечения астроцитомы сочетают хирургическое вмешательство, лучевую и химиотерапию. Однако расположение опухоли – головной мозг – представляет проблему, особенно при медикаментозной терапии. Это связано с тем, что собственный защитный механизм организма, гематоэнцефалический барьер, который защищает орган от вредного воздействия кровотока, также предотвращает доступ некоторых терапевтических препаратов к мозгу.
Исследователь Empa Джакомо Рейна и его команда из лаборатории «Наноматериалы в здравоохранении» в Санкт-Галлене теперь хотят обойти этот барьер с помощью умного подхода: они разрабатывают биосовместимые наноматериалы, действующие как наномедицины, которые можно использовать непосредственно на месте во время хирургия опухоли головного мозга. «Поскольку раковые клетки имеют особенно активный метаболизм, препараты специфически накапливаются в опухолевой ткани», — говорит Рейна. Еще одним преимуществом является то, что нанозимы можно активировать ближним инфракрасным светом для достижения особо точного и контролируемого эффекта.
Мягкий, но мощный
Эта новая терапия сочетает в себе несколько механизмов действия: нанозимы, наноматериалы с ферментоподобной активностью, могут, например, активировать неактивные предшественники лекарств или генерировать активные соединения кислорода, которые повреждают опухолевые клетки. Их крошечный размер позволяет им проникать глубоко в ткани и атаковать злокачественные клетки на расстоянии нескольких миллиметров. Кроме того, благодаря способности активироваться ИК-светом, дозировка и, следовательно, побочные эффекты терапии могут быть сведены к минимуму.
Теперь команда готова достичь своих амбициозных целей. К концу четырехлетнего проекта наномедицина должна быть готова к клиническим испытаниям в качестве минимально инвазивной и малоэффективной альтернативы существующим методам лечения. Исследователи возлагают большие надежды: «Нанозимы могут даже предотвратить рецидивы астроцитомы, если рак уже стал устойчивым к традиционной химиотерапии», - говорит Джакомо Рейна. Более того, этот подход также имеет многообещающий потенциал для лечения других опухолей головного и спинного мозга.
Исследовательская инициатива Empa «Онкология»
Каждый год происходит около 45 000 новых случаев заболевания и 17 000 смертей, поэтому рак остается одной из самых серьезных проблем для общественного здравоохранения в Швейцарии. Инициатива Empa в области онкологии направлена ??на решение этой проблемы с помощью инновационных, основанных на материалах подходов, которые учитывают генетические и метаболические особенности пациентов. Пять лабораторий Empa объединяют свой опыт в области (нано)материаловедения, сенсорных технологий, визуализации и передовых моделей in vitro и in silico для разработки новых стратегий диагностики, мониторинга и терапии. Цель состоит в том, чтобы применить эти инновационные подходы на практике в сотрудничестве с партнерами из клиник и промышленности. Первый этап инициативы продлится с 2025 по 2035 год. Еще одним примером проектов в рамках онкологической инициативы является исследование рака щитовидной железы с использованием инновационной техники трехмерной визуализации. Эта технология позволяет проводить значительно более точный и, прежде всего, неразрушающий анализ образцов биопсии.
