Устройство регулирует микроокружение опухоли с помощью электродной окислительно-восстановительной реакции, повышая эффективность работы нацеленных на раковые клетки препаратов.
Исследователи из Университета Фудань в Шанхае разработали имплантируемую самозаряжающуюся батарею для повышения эффективности лечения онкологических заболеваний. Устройство нацеливается на раковые клетки, потребляет кислород и создает благоприятные условия для работы противоопухолевых препаратов.
Опухолевые клетки обычно имеют низкий уровень кислорода, состояние, известное как гипоксия. Для лечения онкологических заболеваний различные группы исследователей разработали системы доставки лекарств, которые нацеливаются на области с низким содержанием кислорода. Но этот подход демонстрировал лишь ограниченный успех из-за неадекватного или неравномерного уровня гипоксии в солидных опухолях.
Аккумулятор, разработанный учеными, состоит из биосовместимого полиимидного и цинкового электродов, которые устойчиво потребляют кислород во время цикла разряда и самозаряда аккумулятора. Работа устройства модулирует уровень гипоксии в микроокружении опухоли.
Имплантируемое устройство, которое снижает уровень кислорода в окружении опухоли: принцип работы (A), устройство (B) и варианты конструкции (C). Изображение: Jianhang Huang et al., Science
Устойчивое потребление кислорода вызывает внутриопухолевые гипоксические состояния в течение 14 дней, что помогает активируемым гипоксией препаратам убивать опухолевые клетки. В исследовании на мышах ученые показали, что совместное использование аккумулятора и противоопухолевых препаратов достигало эффективности более 90%. При этом у 80% мышей опухоли в результате лечения были полностью уничтожены.
Традиционно для лечения онкологических заболеваний применяются хирургические вмешательства, лучевая или химиотерапия. Эти методы лечения могут оставлять часть раковых клеток, способствуя рецидиву заболевания, вызывать тяжелые побочные реакции. Нацеленная терапия не влияет на работу здоровых клеток, а потому переносится легче.
Авторы исследования отмечают, что у мышей в процессе исследования не было отмечено серьезных побочных эффектов от терапии. Но потребуется проведение клинических испытаний, чтобы подтвердить эффективность и безопасность нового способа лечения рака у людей.
