Химик РУДН создал средство для адресной доставки лекарства в раковую опухоль

Один из методов лечения рака — химиотерапия. Цитостатические препараты обычно вводят внутривенно, они помогают минимизировать рост опухоли, однако при этом оказывают серьезную нагрузку на организм и вызывают побочные эффекты. Системы адресной доставки лекарств помогают повысить эффективность лечения и снизить побочные эффекты. Однако способа точной таргетированной доставки пока не существует. Химики РУДН совместно с коллегами из Ирана предложил гидрогелевое соединение из графена и желатина, которое потенциально может доставлять противораковое средство доксорубицин к опухоли.

«Важно найти альтернативное средство, которое может эффективно доставлять противоопухолевые препараты в целевую опухолевую ткань. Мы основывались на наших предыдущих результатах по модификации и функционализации материалов с помощью мультикомпонентных реакций. В результате мы создали простой и эффективный метод получения гидрогеля GQD-G, который можно использовать как имплантируемое противоопухолевое средство», — Ахмад Шаабани, ведущий научный сотрудник Объединенного института химических исследований РУДН и университета имени Шахида Бехешти.

Химики создали гидрогель, который может удерживать в себе лекарственный препарат и, растворяясь, медленно выпускать его. Гидрогель GQD-G состоит из желатина и квантовых точек на основе графена. Квантовыми точками называют полупроводниковые частицы, в которых «заперты» электроны. Их получили с помощью пиролиза лимонной кислоты. Раствор с квантовыми точками соединили с желатином и вспомогательными веществами (бромбензальдегидом и циклогексил изоцианидом) — получился гидрогель, «транспортное средство» для лекарства. Затем в него ввели доксорубицин — распространенный препарат, который применяют в химиотерапии рака. Цитотоксичность препарата исследовали на клетках рака груди.

В течение 100 часов из гидрогелевого соединения выходит до 25–70% доксорубицина — в зависимости от кислотности окружающей среды и концентрации вспомогательного бромбензальдегида в гидрогеле. Способность убивать раковые клетки у такого соединения оказалась ниже, чем у чистого доксорубицина, но гидрогелевый комплекс дает другое преимущество — можно контролировать скорость выхода лекарственного препарата и снизить побочные эффекты, так как гидрогель с лекарством можно вводить сразу в нужную ткань.

«Разработанные гидрогели могут оказаться полезны для создания безопасной системы с потенциалом имплантируемого противоопухолевого агента. Представленная стратегия может иметь значение для подготовки других биомедицинских платформ, так как она соблюдает принципы зеленой химии», — Ахмад Шаабани, ведущий научный сотрудник Объединенного института химических исследований РУДН и университета имени Шахида Бехешти.

Результаты опубликованы в журнале Materialia.