Новое исследование впервые показало, что магнитоэлектрические наночастицы — крошечные частицы, активируемые магнитными полями и управляемые по беспроводной связи, — могут находить и уничтожать опухоли поджелудочной железы на доклинических моделях. Это открывает потенциальный новый подход к минимально инвазивному лечению одного из самых смертоносных видов рака.
Исследование проводилось под руководством учёных и инженеров из Комплексного онкологического центра Сильвестра, Инженерного колледжа Университета Майами, Онкологического центра Моффитта и компании Cellular Nanomed, Inc. Результаты опубликованы в выпуске журнала Advanced Science от 3 ноября 2025 года.
В исследовании использовалась однократная внутривенная доза этих магнитоэлектрических наночастиц (MENPs). При активации магнитным полем внутри аппарата МРТ опухоли поджелудочной железы уменьшались до трети своего размера, а в трети обработанных моделей полностью исчезали. Лечение также более чем вдвое увеличивало время выживания, не повреждая при этом здоровые органы.
В отличие от химиотерапии или хирургического вмешательства, этот подход не использует лекарственные препараты, тепло или инвазивные процедуры. Вместо этого MENPs вводятся в кровоток, направляются с помощью небольшого магнита к месту опухоли и затем активируются магнитным полем стандартного сканера МРТ. При включении частицы генерируют крошечные электрические поля, которые нарушают мембраны раковых клеток и запускают естественный процесс их гибели, оставляя близлежащие здоровые ткани невредимыми.
Такой подход может преодолеть ключевые ограничения существующих методов лечения на основе электрического поля, таких как поля для лечения опухолей (TTFs) и необратимая электропорация (IRE), которые требуют использования носимых устройств или хирургических электродов.
«Это исследование приближает нас на шаг к возможности беспроводного подключения к человеческому телу, чтобы помочь ему излечиваться в реальном времени», — сказал Сакхрат Хизроев, доктор философии, профессор Инженерного колледжа и один из старших авторов исследования. «Мы надеемся, что оно откроет новую эру в медицине, где технологии смогут точно нацеливать заболевания, которые ранее считались неизлечимыми».
Исследование показывает, как MENPs могут быть доставлены непосредственно к опухолям поджелудочной железы, где они дистанционно активируются магнитным полем внутри сканера МРТ. После активации наночастицы генерируют локальные электрические поля, которые различают здоровые и раковые клетки на основе их молекулярных свойств, вызывая апоптоз (программируемую гибель клеток) только в злокачественных клетках.
«Магнитоэлектрическая нанотерапия привносит новое измерение в терапевтическую онкологию, сочетая визуализацию и контролируемые физические механизмы лечения опухолей в реальном времени», — сказал Джон Майкл Брайант, доктор медицинских наук, врач-учёный из Sylvester и один из старших авторов исследования. «Находясь на пересечении инженерии, физики и медицины, она открывает путь к более безопасному, адаптивному и персонализированному лечению рака».
Сканирование МРТ подтвердило, что это лечение уменьшает размер опухоли и даёт чёткие сигналы визуализации, подтверждая MENPs в качестве мощного терапевтического и диагностического инструмента. Поскольку частицы функционируют без фармацевтических препаратов или биологических реагентов, подход минимизирует побочные эффекты и в будущем может быть применён для лечения других трудноизлечимых заболеваний.
Идея использования MENPs для беспроводного управления локальными электрическими полями была впервые предложена Хизроевым и Лянгом в 2011 году. За последнее десятилетие концепция развивалась благодаря глобальным исследовательским партнёрствам и технологическим прорывам, кульминацией которых стало это исследование.
Несмотря на значительные успехи в онкологии, протоковая аденокарцинома поджелудочной железы (PDAC) остаётся одним из самых смертоносных видов рака с пятилетней выживаемостью ниже 10%. По прогнозам, к 2030 году она станет второй ведущей причиной смерти от рака в Соединённых Штатах. Традиционные методы, включая хирургическое вмешательство, лучевую и химиотерапию, часто наносят вред здоровым тканям, в то время как новые подходы, такие как иммунотерапия, показали ограниченный успех.
Одним из самых больших вызовов в лечении PDAC является контроль электрических полей, влияющих на рост раковых клеток. Поскольку человеческие ткани проводят электричество, было почти невозможно точно управлять этими полями внутри тела.
Новые результаты показывают, что терапия с использованием MENP может однажды дать пациентам более безопасный и точный вариант. «Если эта технология будет успешно внедрена в практику для людей, это может изменить наш подход к лечению опухолей поджелудочной железы и других солидных опухолей», — сказал доктор Лян, доктор философии, соучредитель компании Cellular Nanomed, Inc., и соавтор исследования.
Хотя текущее исследование проводилось на доклинических моделях, команда считает, что полученные результаты открывают путь для будущих клинических испытаний и нового поколения беспроводной наномедицины.
Предоставлено:
[Комплексный онкологический центр Сильвестра](https://phys.org/partners/sylvester-comprehensive-cancer-center/)