Команда исследователей, возглавляемая учеными из Массачусетской больницы общего профиля, создала зонд с наночастицами, который может выявлять признаки повреждения сердца, вызванного химиотерапией.
Химиотерапия для онкологических больных может спасти жизнь, но некоторые из этих лекарств могут нанести вред сердцу. Команда, возглавляемая учеными из Массачусетской больницы общего профиля (MGH), разработала зонд с наночастицами, который может определить показатель повреждения сердца, вызванного химиотерапией.
Эксперименты с использованием зонда также показали, что прерывистое голодание перед лечением может остановить развитие этого показателя повреждения сердца у мышей с раком, сохраняя сердечную функцию и продлевая выживаемость.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Biomedical Engineering, было сосредоточено на аутофагии, механизме, с помощью которого клетки устраняют посторонние или вредные для здоровья компоненты. Снижение уровня аутофагии связано с сердечно-сосудистыми и другими заболеваниями, но аутофагия также может быть основной причиной гибели клеток, создавая тонкий баланс между ее полезными и вредными последствиями.
Дэвид Э. Сосновик, доктор медицинских наук, и его коллеги создали наночастицу, обнаруживающую аутофагию, которая позволяет исследователям неинвазивно измерять активность аутофагии в организме с помощью флуоресцентной или магнитно-резонансной томографии. Доктор Сосновик является директором программы визуализации сердечно-сосудистой системы в Центре биомедицинской визуализации имени Мартиноса при MGH.
Когда ученые внутривенно вводили наночастицы мышам с раком, они могли измерить изменения аутофагии в ткани сердца в различных условиях, например, после химиотерапии. Например, наночастицы обнаружили снижение активности аутофагии в клетках сердца, подвергшихся воздействию химиотерапевтического препарата доксорубицина, который может вызвать повреждение сердца. Однако лечение статинами или голодание перед лечением доксорубицином позволили клеткам сердца животных поддерживать нормальную активность аутофагии.
“С помощью нашей наночастицы мы показываем, что прерывистое голодание — питьевая вода, но никакой пищи в течение 24 часов до начала химиотерапии — восстанавливает аутофагию, устраняет повреждение сердечной мышцы и даже улучшает общую выживаемость”, — говорит Сосновик, старший автор исследования.
Сосновик подчеркивает, что необходимы дополнительные исследования на людях, тем более что влияние голодания на аутофагию в опухоли неясно. Кроме того, наночастицы, обнаруживающие аутофагию, могут быть использованы командой для лучшего понимания роли аутофагии в широком спектре заболеваний.