5.3. Магнитно-резонансная томография

Определенные перспективы связаны с использованием наночастиц в качестве альтернативы традиционным контрастным агентам для магнитно-резонансной томографии. Для этой цели использовались суперпарамагнитные наночастицы оксида железа, которые подвергаются неспецифическому захвату клетками ретикуло-эндотелиальной системы. В связи с этим, наночастицы оксида железа применялись для визуализации печени (Reimer et al., 2000), селезенки (Weissleder et al., 1988) и лимфоузлов (Mack et al., 2002). Суперпарамагнитные наночастицы оксида железа хорошо обнаруживаются даже при их очень низкой концентрации. Имеются данные о визуализации отдельных клеток, содержащих эти наночастицы, и даже индивидуальных наночастиц (Shapiro et al., 2006). Поэтому данный тип наночастиц в последнее время активно используется для мечения отдельных клеток и прослеживания путей их миграции in vivo (Stuckey et al., 2006).

Наиболее часто используемой мишенью для молекулярной визуализации с помощью магнитно-резонансной томографии является интегрин a_vβ₃. Для визуализации этого маркера опухолевого роста впервые были использованы парамагнитные липосомы, покрытые антителами и содержащие ионы гадолиния (Sipkins et al., 1998). Для направленной доставки парамагнитных наночастиц к клеткам опухолей использовался уже упоминавшихся ранее трипептид АРГ-ГЛИ-АСП (Winter et al, 2003). У кроликов с чешуйчато-клеточной карциномой инъекция таких наночастиц сопровождалась выраженным усилением сигнала на периферии опухоли через 2 часа после инъекции. В одном из последних исследований парамагнитные наночастицы против интегрина a_vβ₃ использовались для визуализации ранних стадий атеросклероза (Winter et al., 2006). Примечательно, что эти наночастицы содержали фумагиллин - мощный антиангиогенный препарат, блокирующий рост сосудов атеросклеротической бляшки. Через неделю после первой инъекции наночастиц они вводились снова, причем интенсивность сигнала при повторном введении была менее выраженной у животных, которым в первый раз вводились наночастицы с фумагиллином. Эти данные рассматриваются авторами как свидетельство антиатерогенного эффекта наночастиц, содержащих препарат. Таким образом, парамагнитные наночастицы могут выполнять роль бионаномашин, сочетая в себе функциональные элементы, обеспечивающие направленную доставку, визуализацию и терапевтический эффект.

К настоящему времени были выполнены единичные исследования, в которых изучалась возможность визуализации других молекулярных мишеней с помощью магнитно-резонансной томографии и наночастиц. Так, Flacke et al. (2001) изучали диагностическую эффективность содержащих гадолиний наночастиц для выявления нестабильных атеросклеротических бляшек. Данные парамагнитные наночастицы были направлены против молекул фибрина, причем их введение собакам in vivo позволяло выявить нестабильные бляшки. Другими авторами изучалась возможность использования парамагнитных наночастиц для доставки антирестенотических препаратов к гладким миоцитам сосудистой стенки (Lanza et al., 2002). Так или иначе, метод молекулярной визуализации с помощью магнитно-резонансной томографии пока находится на ранней стадии своего развития. Большинство выполненных исследований было направлено на визуализацию сосудов, что связано с достаточно большими размерами парамагнитных наночастиц. Совершенствование методов создания парамагнитных наночастиц, имеющих сродство к определенным внутриклеточным структурам, может в перспективе сделать возможной визуализацию определенных типов клеток.

<<< Назад | Читать дальше >>>

Нанотехнологии в биологии и медицине: современное состояние вопроса

Нанотехнологии в биологии и медицине. Коллективная монография под ред. чл.-корр. РАМН, проф. Е. В. Шляхто. 2009 г.