Наука неустанно ищет новые методы борьбы с раковыми опухолями, и, возможно, изобретение, над которым работает профессор Рышард Бучиньский из Института технологии электронных материалов в Варшаве, станет прорывом в этой области. Его проект “Волокнистые микрозонды в электропорации внутренних органов и отдельных клеток” был награжден в конкурсе “Польский продукт будущего”. Профессор Бучиньский совместно с коллегами создал первый демонстратор устройства с микрозондами, работающими по методу электропорации.
Польское радио попросило ученого рассказать о своем устройстве и принципах его работы.
Итак, чем являются эти микрозонды?
По сути, это тонкое стеклянное волокно, где-то толщиной в человеческий волос, внутри которого находятся два еще более тонких металлических электрода. Кроме этого еще имеется канал для подачи лекарств, другими словами, отверстие.
Само волокно, как и человеческий волос, имеет около 150 микронов. Микрон - это одна миллионная часть метра, а электроды имеют толщину около 20 микронов. Внутри электродов, по всей их длине, находится канал из стекловолокна, по которому можно подавать лекарства.
То есть, это терапевтическое устройство?
По идее, это терапевтическое устройство, которое должно позволить проводить терапию опухолей в до сих пор не доступных местах.
А как работают эти микрозонды?
В таком случае должен обратиться к самому явлению электропорации. Это известное явление, которое заключается в том, что если мы приставим электрическое поле к микроклетке, то клеточная мембрана перестает быть монолитной и на ней появляются маленькие поры, или, другими словами, отверстия. Лекарственные частицы, которые находятся вне клетки и имееют трудности с проникновением во внутрь клетки благодаря отверстиям могут легко туда попасть. Однако лекарство будет проникать только в микроклетки с электрическим полем, то есть это дает возможность подавать лекарство точечно и в очень точных дозах.
При каких конкретно раковых заболеваниях может быть использована такая методика?
На данный момент мы ведем консультации с онкологами о том, где лучше всего использовать эти микрозонды. Мне кажется, что такими разновидностями рака, которые можно лечить такой методикой, являются глиомы, то есть это рак мозга. Это также, к примеру, раковые опухоли, которые находятся с обратной стороны глаза, которые нельзя лечить обычным способом.
Сам метод электропорации в медицине называется электрохимиотерапией, другими словами, с помощью электрического поля в организм поступает лекарство. Электропорация используется исключительно поверхностно для лечения меланом, так как в медицине уже существуют инструменты, использующие это явление, но это большие инструменты и их нельзя внедрить, скажем, в мозг, так как ущерб организму будет большим от самих методов терапии. Наше же устройство настолько тонкое и малое, что его можно внедрить в человеческий организм, поставляя лекарство в конкретное место.
Стоит отметить, что это также будет нужная доза лекарства. На данный момент дают больше лекарства, поскольку лишь его часть эффективно попадает в опухоль.
Да, и благодаря тому, что можно действовать точечно, подавать электрическое поле и лекарство, есть возможность использования двух лекарств, известных в онкологии уже давно, но которые очень редко используются в связи со своей высокой токсичностью. Токсичность обусловлена тем, что необходима большая доза, чтобы они начали действовать. И теперь, используя электропорацию, эффективность подачи одного из упомянутых лекарств возрастает в 20 тысяч раз, а другого - в 70 тысяч раз. Таким образом, можно давать пропорционально меньшее количество лекарства, которое как бы становится нейтральным в отношении всего организма и очень легко накапливается там, где ведется электропорация.
Иначе говоря, такая терапия будет более эффективной, без побочных эффектов и значительно дешевле? Ведь будет использоваться меньшее количество лекарства.
Да. Больше того, лекарства уже не попадают под патент, и они уже более дешевые.
Ваше устройство получило ряд наград и представлено на международной арене. Какая будет его дальнейшая судьба?
На данный момент мы создали демонстратор, и это еще неполноценное устройство. Мы уже его опробовали на клеточных культурах, и оно действительно работает. Теперь мы на этапе поиска средств для проведения доклинических исследований и если они пройдут успешно, то приступим к клиническим исследованиям. Таким образом перед нами еще несколько лет для того, чтобы наше изобретение использовалось в лечении.
no