Рідкі метали — це новий тип матеріалу з унікальними властивостями. Чистий галій ( Ga ) і сплави на його основі є одним з видів рідкого металу, використовуваного для імунотерапії при лікуванні раку. Наночастки рідких металів допомагають перетворювати світлову енергію в теплову, яка вбиває ракові клітини.
Фототерапія або світлотерапія — це вид лікування, застосовуваний при раку в важкодоступних або чутливих областях, таких як рак голови і шиї. Фототерапія використовується тому, що вона може вбивати ракові клітини і зменшувати вплив на інші здорові клітини. Цікаво, що шкіра піддається впливу ультрафіолетового ( УФ ) світла, який вбиває ракові клітини. У фототерапії на основі рідких металів перетворення світлової енергії в теплову стимулюється рідким металом. Фототерапія на основі рідких металів виявилася більш ефективною в порівнянні зі звичайною фототерапією, оскільки вона високоспецифічна, може бути повторена і має мінімальні побічні ефекти.
Нове дослідження в області передових функціональних матеріалів під керівництвом доктора Ейдзіро Міяко з Японського передового інституту науки і технологій ( JAIST ) продемонструвало наночастинки на основі галію, які поєднують фототерапію з імунотерапією. Імунотерапія — це лікування раку шляхом активації імунної системи і стимулювання імунної відповіді, спрямованого на ракові клітини. Нові наночастинки містять галій і імунологічний модулятор, відомий як іміквімод. Іміквімод — це засіб, який зв’язується з різними інфікованими імунними клітинами і індукує апоптоз або загибель клітин. Доктор Міяко і його колеги вважають, що поєднання технології наночастинок з фототерапією ідеально підходить для запуску точних імунних реакцій і більш успішного знищення ракових клітин.
Для розробки цієї нової стратегії Міяко і колеги створили дисперговані в воді наночастинки рідких металів. Ця розробка є новою, оскільки рідкий метал не може змішуватися з водою і вважається незмішним з водою. Міяко і колеги також показали, що рідкий метал може розпадатися, забезпечуючи доставку іміквімода.
Дослідники виявили, що при опроміненні рідких металевих наночастинок лазером розчин нагрівався, що корелювало зі збільшенням концентрації наночастинок. Міяко і інші підтвердили, що обробка наночастинками була стабільною для фототермічної доставки ліків і оптимальної для генерації імунної відповіді. Лікування було протестовано на клітинах миші і людини, що продемонструвало, що воно специфічно впливає на ракові клітини і є безпечним, оскільки не вбиває значну кількість здорових клітин.
Міяко і її колеги також додали наностимулятор, щоб викликати більш стійкий імунний відповідь. Вони використовували терапію анти-PD-1, яка є звичайною імунотерапією для активації імунних клітин, відповідальних за знищення ракових клітин. Конструкція наночастинок з наностимулятором anit-PD-1 привела до поліпшення лікування раку і видалення значної кількості ракових утворень в порівнянні з іншими методами лікування.
Міяко і її колеги розробили нову терапевтичну стратегію, яка розширює межі лікування раку. Завдяки цій новій технології лікування може бути конкретно направлено на рак і викликати мінімальні побічні ефекти у онкологічних пацієнтів. Ця робота наочно демонструє новий напрямок в лікуванні раку, зокрема фотоімунотерапію. В цілому, удосконалюючи методи лікування, Міяко і колеги впровадили нові способи безпечного лікування онкологічних пацієнтів.
