Несмотря на десятилетия исследований и десятки миллиардов долларов на исследования и лечение по всему миру, борьба с раком продолжается.

Прогресс был достигнут благодаря традиционным методам лечения, таким как хирургия, лучевая терапия, химиотерапия и лекарства. Но эти методы лечения, часто болезненные и дорогостоящие, могут вызывать неприятные побочные эффекты. Здоровые клетки организма могут подвергнуться неблагоприятному воздействию, и рак, побежденный в одном месте, может появиться снова в другом месте.

Новые технологии позволили врачам имплантировать крошечные системы доставки лекарств в ткани тела, которые более точно нацелены на инфицированные участки. Но проблемы с биосовместимостью и проницаемостью остаются проблемами.

Теперь исследователи из Университета Фудань в Шанхае говорят, что у них может быть лучший подход к борьбе с раком. В статье, опубликованной на прошлой неделе в журнале Science Advances , Фан Чжан и Юнъяо Ся сообщили, что имплантируемая самозаряжающаяся батарея, потребляющая кислород, может нацеливаться на раковые клетки и помогать их убивать.

Опухолевые клетки обычно имеют низкий уровень кислорода , состояние, известное как гипоксия. Это дало медицине привлекательную цель и четкую цель: разработать систему доставки лекарств, которая ищет среду с низким содержанием кислорода и дополняет ее лекарствами, убивающими рак.

Ранее этот подход имел лишь ограниченный успех из-за неадекватного или неравномерного уровня гипоксии в солидных опухолях . Но Чжан и Ся сказали, что их подход нацелен на среду клетки, а не на саму клетку.

«Использование имплантируемых устройств для регулирования микроокружения опухоли «на месте» может быть более эффективным способом лечения рака », — говорят они.

Они знали, что если бы они могли увеличить степень гипоксии, место опухоли было бы легче идентифицировать. Поэтому они разработали самозаряжающуюся батарею из соленой воды, которая может «постоянно регулировать содержание кислорода… в микроокружении опухоли».

Батарея является частью двухэтапного подхода к искоренению опухолей. Он увеличивает и поддерживает состояние гипоксии, в то время как применяются препараты для уничтожения опухолей, предназначенные для выявления раковых клеток в областях с низким содержанием кислорода. Ограничение применения лекарств областями с низким содержанием кислорода практически не влияет на здоровые клетки, богатые кислородом.

В небольшом исследовании подход «батарея/лекарство» полностью устранял опухоли у 80% мышей.

По словам Чжана, батарея может непрерывно потреблять кислород внутри опухолевой клетки более 14 дней.

«Эта работа представляет собой перекрестное исследование аккумуляторных технологий и биотерапии», — сказал Ся. «[Это] не только обеспечивает новый метод противоопухолевой терапии, но также создает прецедент для батарей в биомедицинских приложениях».

Авторы отчета говорят, что, несмотря на ранние впечатляющие результаты, необходимы дополнительные исследования. Хотя в исследовании на мышах не было отмечено серьезных побочных эффектов , стандарты для людей более строгие. Совместимость с тканями человека еще должна быть подтверждена. Но исследователи говорят, что эта технология имеет большие перспективы для применения в других устройствах.

«Компоненты батареи биосовместимы, что сводит к минимуму вред от имплантации батареи », — сказали они. «Более того [существует] большой потенциал для разработки других терапевтических устройств, таких как электрохемилюминесценция, носимые устройства, интервенционная терапия, регуляция воспалительной микросреды и электрическая стимуляция нервов».