Экспериментальная и клиническая комбинированная фотодинамическая терапия опухолевых и предопухолевых заболеваний с использованием различных видов излучений

Фотодинамическая терапия (ФДТ) представляет собой метод лечения предопухолевых заболеваний и злокачественных новообразований, который использует три основных фактора для селективного разрушения ткани-мишени: фотосенсибилизатор (ФС), свет с определенной длиной волны и кислород. Ни один из этих факторов сам по себе не является токсичным, но их комбинация вызывает фотохимическую реакцию, которая приводит к образованию активных форм кислорода (АФК). Эти АФК повреждают опухолевые клетки и приводят к разрушению ткани-мишени [1]. Сеанс ФДТ включает в себя два этапа: введение ФС (внутривенное или локальное) и последующее облучение светом с определенной длиной волны в месте патологически измененных тканей. Между введением ФС и облучением необходим интервал времени, чтобы ФС селективно накопился в опухоли. По истечении соответствующего времени (от нескольких минут до нескольких дней) опухоль облучается дистанционно или интерстициально (внутритканно) красным или ближним инфракрасным светом [2].

Фотодинамическая терапия начинается с поглощения света ФС в ткани-мишени, что запускает цепную реакцию фотохимических процессов, приводящих к образованию АФК. ФС в своем основном состоянии (синглетное состояние, 1ФС) имеет устойчивую электронную конфигурацию с двумя электронами с противоположными спинами. Поглощение фотона света определенной длины волны приводит к переходу ФС в короткоживущее (несколько наносекунд) возбужденное синглетное состояние (1ФС*). Это состояние нестабильно и быстро теряет избыток энергии путем излучения света (флуоресценции) или выделения тепла (внутреннего преобразования). Однако синглетное состояние может перейти в более стабильное и долговечное (от 10-6 до 10-3 с) триплетное возбужденное состояние (3ФС*) через процесс межси- стемного взаимодействия. Триплетное состояние может вернуться в основное состояние путем излучения света (фосфоресценции) или претерпеть два типа реакций. Длительного времени нахождения в триплетном состоянии достаточно для передачи его энергии непосредственно молекулярному кислороду (O2). Этот процесс приводит к образованию синглетного кислорода (1O2) и основного состояния ФС, который называется реакцией II типа. Также может произойти реакция типа I, если возбужденный ФС взаимодействует с клеточным субстратом, таким как клеточная мембрана или молекула, и подвергается переносу электронов, образуя АФК. Этот процесс может включать в себя приобретение или отдачу электрона, что приводит к образованию катионных или анионных радикалов соответственно. Эти радикалы вступают в реакцию с O2, образуя АФК, такие как супероксидный анионный радикал (O2-•), гидроксильный радикал (HO•) и перекись водорода (H2O2). Продукты, образующиеся в результате реакций I и II типов, приводят к разрушению опухоли с помощью трех взаимосвязанных механизмов: прямого цитотоксического воздействия на опухолевые клетки (апоптоз, некроз, аутофагия, некроптоз, митотическая катастрофа, пироптоз и партанатоз), непрямого повреждения связанной с опухолью сосудистой сети и индукции воспалительной реакции, которая может активировать иммунный ответ против опухолевых клеток. Обе реакции могут происходить одновременно, но их соотношение зависит от типа используемого ФС, концентрации субстрата и O2, а также сродства ФС к субстрату. Кроме того, в литературе описывается реакция III типа при ФДТ. В отличие от реакции II типа, этот путь работает независимо от O2, позволяя ФС напрямую взаимодействовать со специфическими биомолекулами-мишенями. Этот механизм дает отличительное преимущество, полностью обходя трудности, связанные с достижением необходимой концентрации O2, которые часто встречаются при традиционной ФДТ [3].

Из-за высокой реактивности и короткого периода полураспада АФК ФДТ непосредственно воздействует только на клетки, расположенные близко к зоне выработки АФК (зона локализации ФС). Степень повреждения и цитотоксичности, возникающих в результате ФДТ, зависит от типа и дозы ФС [4], его внутри- и внеклеточной локализации, дозы света и скорости светового потока, доступности O2 и интервала между приемом ФС и воздействием света [5].

Основные компоненты ФДТ

Свет является важной составляющей ФДТ. Клиническая эффективность ФДТ зависит от точности доставки света к ткани-мишени и его дозы, которая определяется скоростью и интенсивностью светового потока, временем воздействия и режимом доставки (однократная или фракционированная).

Высокие дозы света за короткий промежуток времени, то есть высокие скорости светового потока, не являются оптимальными для ФДТ, так как они приводят к быстрому истощению O2 в тканях, что ограничивает выработку АФК и, следовательно, уменьшает эффективность лечения. Низкие скорости светового потока, напротив, способствуют избирательному апоптозу опухолевых клеток, что более предпочтительно, чем воспаление и отек, которые могут возникнуть при неконтролируемом разрыве клеточного содержимого во время некроза. Обычно для сеансов ФДТ используются полупроводниковые лазеры, неоново-гелиевые лазеры, светоизлучающие диоды и т.д. [6]. Кроме того, дневной свет также может использоваться в качестве источника света для ФДТ [7].

Молекулярный O2 является основным фактором, вызывающим цитотоксичность при ФДТ. Поэтому для эффективного проведения ФДТ необходимо обеспечить достаточную оксигенацию тканей. Концентрация кислорода может сильно отличаться в различных опухолях и даже в разных частях одной опухоли, в зависимости от плотности сосудистой сети. В случае более глубоких солидных опухолей, которые часто имеют нехватку кислорода в своем микроокружении, это может стать ограничивающим фактором. Как уже упоминалось, скорость светового потока при ФДТ связана с истощением кислорода в результате генерации цитотоксического 1O2. Истощение O2 происходит, когда скорость его потребления в результате фотодинамической реакции превышает скорость его диффузии в облучаемой области. Поддержание постоянной скорости светового потока (и общей дозы света) во время ФДТ позволяет избежать превышения скорости потребления O2 над скоростью его диффузии в ткани-мишени. Этот баланс также может быть достигнут с помощью фракционирования света [8].

Другим важным компонентом ФДТ являются ФС, которые определяются как вещества, способные поглощать свет с определенной длиной волны и запускать фотохимические и фотофизические реакции [9]. Большинство ФС, используемых в ФДТ, представляют собой порфирины [10], хлорины [11], бактериохлорины, бактериохлорофиллы и их производные [12], которые имеют общую структуру тетрапиррольного макроцикла, аналогичную циклу протопорфирина, содержащегося в гемоглобине. Первыми соединениями, показавшими потенциал в лечении рака с помощью ФДТ, были производные гематопорфирина (HpD), очищенная версия которых (фотофрин и другие) является представителями первого поколения ФС. Однако ФС первого поколения имели ряд ограничений, связанных с их сложной молекулярной структурой, проблемами с синтезом, низкими квантовыми выходами, гидрофобной природой и невысокой селективностью, что значительно снижало их способность проникать в ткани [3]. Второе поколение ФС (фотодитазин и другие) характеризуется более высокими степенями чистоты веществ и образованием 1O2, а также лучшим проникновением света в глубоко расположенные ткани благодаря их максимальному поглощению в диапазоне длин волн 650–800 нм. Третье поколение ФС представляет собой молекулы с улучшенной доставкой в опухоль благодаря соединению с нацеливающими молекулами (конъюгатами антител) или инкапсуляции в носители, включая липосомы, липидные и полимерные наночастицы и дендримеры. Эти носители способны усилить проникновение в кожу, растворимость и стабильность ФС [13].

Экспериментальные исследования показали, что различные методы ФДТ, применяемые для необратимого повреждения клеток и сосудов, вызывают различные изменения в метаболизме. Это может быть связано с разной степенью гипоксии, вызванной использованием различных ФС [14].

В последние годы все большее внимание уделяется использованию метиленового синего (МС) в ФДТ, направленное воздействие которого на митохондрии может привести к апоптозу опухолевых клеток [15]. Результаты систематического анализа 10 исследований показали эффективность ФДТ с использованием МС (в дозировке от 0,04 до 24,12 мг/кг) при лечении различных видов рака и меланомы [16].

На данный момент имеется много данных, подтверждающих эффективность ФДТ [2], особенно в экспериментальных исследованиях [24, 25]. Метод ФДТ показал высокую эффективность при лечении предопухолевых заболеваний и различных видов опухолей, таких как актинический кератоз, базальноклеточный рак кожи, болезнь

Боуэна, грибовидный микоз, рак шейки матки, рак слизистой оболочки полости рта, рак молочной железы, экстрамаммарный рак Педжета, рак легких, холангиоцеллюлярный рак, меланома глаза и др. [26–42].

Перспективы комбинированного применения ФДТ и других видов излучения в экспериментальной и клинической онкологии

Комбинация ФДТ с другими методами лечения, такими как химиотерапия, лучевая терапия, иммунотерапия и фитотерапия, может быть эффективным подходом при лечении различных злокачественных опухолей, в отношении которых ранее не было достигнуто удовлетворительных результатов [43]. При одновременном использовании ФДТ и озонированного физиологического раствора у животных в эксперименте отмечено восстановление баланса про- и антиоксидантов [44].

Большие надежды связаны с применением комбинации ФДТ и нейтрон-захватной терапии (НЗТ). В настоящее время наиболее распространенными источниками бора для НЗТ являются кластеры бора в форме икосаэдров, которые присоединены к различным молекулам, таким как пептиды, белки, порфирины, дендримеры, полимеры и наночастицы, или включены в липосомы. Эти кластеры бора и/или носители помечены контрастными веществами, которые позволяют использовать методы визуализации, такие как ПЭТ, ОФЭКТ и ФД, для количественного определения местонахождения бора в опухоли и использования их в качестве тераностических агентов [45]. В настоящее время разработаны производные хлорина, связанные с препаратом для НЗТ меркаптододекаборатом натрия (BSH), которые предназначены для использования при ФД, ФДТ и НЗТ. Результаты исследований показали, что производные хлорина, конъюгированные с BSH, могут быть хорошими кандидатами как для ФДТ, так и для НЗТ [46]. Получены доклинические результаты высокой эффективности комбинированной НЗТ с ФДТ [47].

Для преодоления ограничений ФДТ и усиления ее терапевтического эффекта в настоящее время предложены и новейшие инновационные стратегии, которые используют невидимое излучение электромагнитного спектра (инфракрасные и рентгеновские лучи), ультразвук, электрическое и магнитное поля.

Инфракрасное излучение

Эффективным методом возбуждения ФС для ФДТ в более глубоких тканях является использование ближнего инфракрасного излучения (от 700 до 1100 нм). Такая ФДТ позволяет, к тому же, снизить фототоксичность для нормальных тканей. Комбинированное применение ФДТ и фотобио-модуляционной терапии (ФБМТ) способствует и более эффективному восстановлению тканей после химиолучевой или лучевой терапии [48]. Исследования эффективности ФБМТ показывают, что повышенная перекисная окись липидов и истощение антиоксидантной системы являются основными механизмами стрессовой реакции на различные физиологические факторы. В этом процессе клеточные мембраны становятся целью для стрессовых факторов, фармакологических веществ и физических агентов. ФБМТ может регулировать образование свободных радикалов и оказывать мембранотропные эффекты при ФДТ опухолей [49].

Ученые из Университета Сан-Паулу (Бразилия) провели эксперимент, в котором изучали эффект сочетанного применения ФДТ и ФБМТ на клеточные линии рака SCC-25 и SCC-4. Показано, что сочетание этих методов приводит к улучшению результатов ФДТ за счет увеличения клеточной токсичности. ФБМТ усиливает действие ФДТ на клетки SCC-25 путем увеличения поглощения ФС и выработки АФК. Однако в клетках SCC-4 такого эффекта не наблюдалось, по сравнению с группой, получавшей только ФДТ. Авторы также отметили, что эти эффекты зависят от интервала между ФБМТ, накоплением ФС и проведением ФДТ. Исследователи пришли к выводу, что сочетание ФБМТ и ФДТ требует дальнейшего изучения [50].

Коллеги из Йоханнесбургского университета (ЮАР) в экспериментальной работе по изучению эффективности комбинированного применения ФБМТ и ФДТ с использованием фталоцианинтетрасульфоновой кислоты цинка (ZnPcS4) на резистентных клетках рака молочной железы MCF-7 исследовали молекулярные изменения, связанные с гибелью клеток. Показано, что при использовании родамина (Rh123) – флуоресцентного красителя, который избирательно накапливается в митохондриях и применяется для контроля целостности мембран клеток после ФДТ, – при комбинированном применении ФБМТ и ФДТ регистрировалось значительное нарушение работы митохондрий. Результаты исследования продемонстрировали, что ФБМТ может улучшить противоопухолевое действие ФДТ, индуцируя аутофагию в резистентных клетках рака молочной железы MCF-7. ФБМТ также активирует образование и обнаружение маркеров аутофагосом, и сочетание ее с ФДТ может помочь вызвать большее фотоповреждение и повысить эффективность лечения [51].

Рентгеновское излучение

При ФДТ используется видимый свет, что ограничивает лечение относительно поверхностными локализованными опухолями. Поэтому способность высокоэнергетического излучения активировать ФС в рамках сеансов радиодинамической терапии (РДТ) является предметом активного исследования, поскольку рентгеновские и гамма-фотоны могут проникать глубоко в ткани [52].

В последние годы учеными из США, Японии и Италии предпринимаются успешные попытки апробации метода РДТ в экспериментальных исследованиях. Авторы сообщают, что комбинированное применение ФДТ и РДТ приводит к уменьшению числа жизнеспособных опухолевых клеток и замедлению роста различных видов опухолей по сравнению с использованием только лучевой терапии. P. Hambsch et al. [53] провели интересное исследование, посвященное изучению эффективности комбинированного применения ФДТ и рентгенотерапии для лечения глиобластомы. До сих пор глиобластомы не поддаются лечению стандартными методами, при этой патологии очень низкая средняя выживаемость – около 15 мес. Использование нового поколения ФС при проведении ФДТ может предложить новую стратегию для лечения глиобластомы. Исследователи изучили действие ФДТ с использованием тетрагидропорфирин-тетратозилата (THPTS) в сочетании с рентгеновским облучением на клетки глиобластомы in vitro и in vivo . Три клеточные линии глиобластомы человека (U-87 МГ, A-172, DBTRG-05 МГ) инкубированы с THPTS за 3–24 ч до облучения. Изучены локализация THPTS, его влияние на метаболическую активность, пролиферацию, механизмы клеточной гибели и долгосрочную выживаемость. THPTS был обнаружен в митохондриях, а не в ядре. ФДТ с использованием THPTS значительно снижала пролиферацию, метаболическую активность и клоногенную выживаемость, а также индуцировала клеточную гибель. Комбинированное применение ФДТ с использованием THPTS в сочетании с рентгенотерапией показало большую эффективность при воздействии на глиобластому in vitro и in vivo [53].

В исследованиях в этом направлении Д.А. Цер-ковский и соавт. [54] изучили, как комбинация контактной лучевой терапии (КЛТ) и ФС хлоринового ряда, применяемого при ФДТ, влияет на противоопухолевую эффективность терапии у лабораторных животных с перевивными опухолями. В эксперименте использовано 50 белых беспородных крыс с массой тела 250 ± 50 г. Опухолевыми моделями были лимфосаркома Плисса и альвеолярный рак печени РС1, перевитые подкожно. Фотосенсибилизатор хлоринового ряда фотолон (РУП «Бел-медпрепараты», Беларусь) вводили внутривенно капельно в дозе 2,5 мг/кг массы тела. Сеанс КЛТ проводили через 2,5–4 ч после введения ФС с использованием аппарата «microSelectron HDR V3 Digital» («Nucletron», Нидерланды) с источником излучения 192Ir в разовых очаговых дозах (РОД) 5 и 10 Гр. Все животные были разделены на 5 групп по 5 особей в каждой: интактный контроль, КЛТ РОД 5 Гр, КЛТ РОД 10 Гр, ФС + КЛТ РОД 5Гр, ФС + КЛТ РОД 10 Гр. Результаты показали, что введение ФС хлоринового ряда перед сеансом КЛТ повышает противоопухолевую эффективность лучевой терапии у животных с различными типами опухолей. Это подтверждает перспективность дальнейших исследований радиосенсибилизирующих свойств ФС [54].

В США (2020) и Германии (2022) начаты клинические испытания I/II фазы по изучению безопасности и эффективности РДТ с применением 5-АЛК у пациентов с различными стадиями злокачественных опухолей головы и шеи, грудной и брюшной полостей, малого таза и рецидивными формами глиобластомы [55]. Недавние достижения в разработке рентгеновских сцинтилляторов и ФС на основе наночастиц, таких как наночастицы SiO2, Au, Fe, позволили гибридизировать эти фрагменты в отдельные нанокомпозитные частицы. Эти наноплатформы при облучении диагностическими дозами и энергиями рентгеновских лучей вырабатывают большое количество АФК и впервые позволяют проводить неинвазивную ФДТ опухолей глубоких тканей [56].

Для генерации света и активации ФДТ в глубоких тканях также было предложено использовать излучение Вавилова–Черенкова, которое возникает, когда заряженные частицы движутся быстрее скорости света в данной среде. Данное излучение медицинских радиоизотопов и пучков радиотерапии может активировать ФС с образованием АФК при соединении радионуклида и ФС в наночастицах или при совместной локализации радионуклидов и ФС в раковых клетках. Излучение имеет преимущества, такие как подавление внешних источников облучения, минимизация воздействия на нормальные ткани и высокоселективное нацеливание на множественные метастазы. Основной проблемой применения излучения Вавилова–Черенкова (ИВЧ) является его низкая интенсивность. Исследование методом Монте-Карло показало, что скорости потока данного типа излучения недостаточны для достижения эффективной фототоксичности. Внешнее облучение также может стимулировать ФДТ с использованием ИВЧ. Этот подход интересен тем, что, в отличие от радиоизотопов, ИВЧ, индуцированное внешним пучком, может обеспечить более высокий поток фотонов и большую эффективность ФДТ [7].

Анализ результатов экспериментального исследования совместного применения РДТ и ФДТ у крыс с перевивными подкожно опухолями модели лимфосаркомы Плисса показал выраженную тенденцию к более высокому противоопухолевому эффекту такой комбинированной терапии, по сравнению с РДТ и ФДТ в монорежимах [57]. Появились и каталитические наносистемы с уникальными структурами и функциями, усиливающие рентгеновскую ФДТ посредством иммунного ответа [58].

Ультразвуковое излучение

Ультразвук имеет частоты звука, превышающие диапазон человеческого слуха (>20 кГц). В отличие от видимого света, ультразвук является механической волной, которая может проникать глубоко в опухоль-мишень. Сонодинамическая терапия (СДТ) основана на синергетическом эффекте ультразвука и химического соединения, известного как соносенсибилизатор (СС). Ультразвук может быть точно сфокусирован на определенных участках опухоли и эффективно активировать цитотоксичность СС, вызывая разрушение опухолевых клеток с минимальным повреждением окружающих нормальных тканей [59]. Механизмы действия СДТ зависят от биологических моделей, типа СС и параметров ультразвукового воздействия, таких как частота и интенсивность. Однако универсальный механизм действия СДТ определить трудно. В настоящее время возможные теории включают образование АФК, эффект кавитации и термическое повреждение. Результаты последних исследований свидетельствуют о тенденции к повышению эффективности СДТ опухолей экспериментальных животных [60].

Глиобластома, как уже отмечалось выше, является трудноизлечимым заболеванием, для лечения которого предпринимались различные попытки, но без особого эффекта. Целью исследования J. Park et al. [61] была оценка эффективности ФДТ и СДТ, которые в настоящее время используются для лечения опухолей головного мозга, а также соно-фотодинамической терапии (СФДТ), которая представляет собой комбинацию этих двух методов. Четырем группам крыс Sprague–Dawley вводили клетки глиомы C6 в кортикальную область и лечили с помощью ФДТ, СДТ и СФДТ. Еженедельно проводилась магнитно-резонансная томография, а за день до процедуры и через 1 нед после нее – ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ. Акустическая мощность, используемая при обработке ультразвуком, составляла 5,5 Вт/см2 с использованием датчика частотой 0,5 МГц. Плотность мощности лазерного излучения с длиной волны 633 нм составляла 100 Дж/см2. Маркеры окислительного стресса и апоптоза были оценены через 3 дня после лечения с помощью иммуногистохимического исследования. Были использованы антитела 4-Гидроксиноненал (4-HNE), 8-гидрокси-2'-дезоксигуанозин (8-OHdG) и каспаза-3 (Сas-3). При МРТ-визуализации через 12 дней после лечения в группе ФДТ наблюдалось уменьшение объема опухоли (р<0,05). В группе СДТ наблюдалось незначительное увеличение объема по сравнению с группой, в которой применялась ФДТ. В группе СФДТ наблюдались высокие показатели экспрессии факторов, связанных с АФК, таких как 8-OHdG (p<0,001) и каспаза-3 (p<0,001). Результаты исследования продемонстрировали, что свет в сочетании с СС может подавлять рост глиобластомы. Хотя при проведении МРТ не было выявлено комбинированного эффекта СФДТ, при иммуногистохимическом исследовании наблюдался высокий уровень окислительного стресса. Тем не менее, как подчеркивают авторы, необходимы дальнейшие исследования для изучения параметров безопасности применения ультразвука при лечении глиобластомы [61].

J.X. Zhu et al. [62] также продемонстрировали, что СФДТ оказывает более выраженный противоопухолевый эффект, чем СДТ или ФДТ в самостоятельных вариантах. Авторы стремились изучить использование поли (L-лактид-когликолидного)-микропузырьков (MП), опосредованных куркуми-ном (КУР) (КУР-МП), в клетках рака печени HepG2. МП гексафторида серы (MПс), инкапсулированные в монослой липидов, обычно используются в клинике для исследования поражений печени. КУР-MП представляли собой круглые сферы с гладкой поверхностью и средним размером 3,7 мкм. При проведении исследования были определены цитотоксичность и внутриклеточное накопление КУР. При сравнении СДТ с использованием КУР (КУР-СДТ) и ФДТ с использованием КУР (КУР-ФДТ) определили, что жизнеспособность клеток HepG2 снижалась, а скорость апоптоза повышалась при проведении СФДТ с использованием КУР (КУР-СФДТ). КУР-СФДТ обладала самой высокой эффективностью воздействия. При проведении КУР-СФДТ электронная микроскопия выявила пироптоз и апоптоз. Механизм этих форм гибели клеток, как полагают авторы, был связан с потерей мембранного потенциала митохондрий и увеличением выработки внутриклеточных АФК. Эти данные свидетельствуют о том, что КУР-СФДТ может быть перспективным методом лечения рака печени [62].

Электрическое и магнитное поля

Высокоэнергетическое электрическое поле воздействует на клеточную мембрану, создавая неселективные отверстия (обратимая электропорация), что позволяет неселективно переносить ФС через мембрану внутрь клетки, или разрушая ее (необратимая электропорация). Электрические импульсы, применяемые в сочетании с ФДТ, повышают ее эффективность. Основным преимуществом ФДТ с использованием электропорации является большая точность воздействия, так как скорость переноса ФС высока только в области, где применяется электрическое поле.

Меланома считается наиболее агрессивной злокачественной опухолью кожи, которая до сих пор не имеет эффективного лечения. Поэтому альтернативные методы лечения этой патологии очень востребованы. ФДТ меланомы с электропорацией (ЭП-ФДТ) представляется перспективным подходом. Новые разработки в области ЭП-ФДТ направлены на повышение селективности и биосовместимости с опухолями ФС второго поколения, в том числе и хлорина е6 (Се6). J. Kulbacka и et al. под- твердили улучшенный фотодинамический эффект Се6 на клетки меланомы кожи (Me45) и контрольные клетки (CHO-K1). В своём исследовании они применили 1 или 5 импульсов длительностью 10 мс и оценили эффект ЭП-ФДТ с помощью различных тестов, таких как фотоокисление с помощью поглотителя синглетного кислорода (ABMDMA), измерение окислительно-восстановительного потенциала, кинетические измерения с помощью флуоресцентной микроскопии, изучение поглощения ФС, уровня перекисного окисления липидов и структуры актиновых волокон. Результаты исследования показали эффективную доставку Се6 в клетки Me45 и хорошую фотодинамическую эффективность, повышенную за счет электропорации злокачественных клеток [63].

Магнитное поле также имеет преимущества по своему воздействию и безопасности для организма, что делает его перспективным для совместного применения с ФДТ. Одной из основных проблем ФДТ является ненаправленное накопление ФС в опухолевых клетках, что приводит к токсическому воздействию на нормальные клетки вокруг опухоли. Биосовместимые суперпарамагнитные наноматериалы усиливают направленное накопление ФС в опухоли под воздействием внешнего магнитного поля. Преимущество ФДТ, использующей магнитное поле, заключается в быстрой концентрации магнитного наноматериала и его доставке в целевую среду, при этом требуется меньшая доза излучения для достижения желаемого эффекта. Наиболее распространенными наноматериалами для ФДТ с магнитным полем являются функционализированные суперпарамагнитные наночастицы оксида железа (SPIONPs), такие как Fe3O4. Эти наноматериалы обладают преимуществами, такими как высокая биосовместимость, функциональная поверхность, низкая токсичность и эффективный суперпарамагнетизм.

O.J. Fakayode et al. [64] провели оценку усиления магнитным полем эффективности ФДТ с использованием нового нанопрепарата при воздействии на клетки рака молочной железы MCF-7. Нанопрепарат демонстрировал превосходное синее и красное излучение при ультрафиолетовом (380 нм) и видимом (430 нм) облучении и хорошо усваивался клетками без какой-либо существенной темновой цитотоксичности через 24 ч после инкубации. Однако после воздействия на клетки света в течение примерно 15 мин наблюдалась высокая скорость гибели клеток, находящаяся в прямой зависимости от дозы препарата. Кроме того, клетки, подвергшиеся воздействию внешнего магнитного поля, проявляли более высокую фототоксичность, чем клетки, не подвергшиеся воздействию. Результаты исследования свидетельствуют о перспективности применения лекарственной формы нанопорфиринов при комбинированной ФДТ с использованием магнитного поля [64].

Заключение

В работе представлены различные виды излучения, которые в сочетании с ФДТ могут повысить эффективность ее применения в лечении опухолевых и предопухолевых заболеваний, преодолев имеющиеся на данный момент некоторые ограничения этой технологии, такие как незначительная глубина проникновения света в биологические