Нанокомпозитные гидрогели на основе тантала, вдохновлённые мидиями, для лечения рака полости рта in situ

Плоскоклеточная карцинома полости рта (OSCC) является одним из наиболее распространённых злокачественных новообразований полости рта. Лучевая терапия представляет собой основной неинвазивный метод лечения OSCC, поскольку позволяет избежать обусловленных хирургическим вмешательством деформаций лица и нарушений функции полости рта. Однако особенности OSCC in situ ограничивают эффективность лучевой терапии вследствие низкой радиочувствительности опухолей, вызванной гипоксией, и низкой радиотолерантности окружающих нормальных тканей. В настоящей работе разработана высокоэффективная и малотоксичная стратегия радиосенсибилизации. С одной стороны, биосовместимые наночастицы тантала, модифицированные поли(винилпирролидоном) (Ta@PVP NPs), не только обладают высокой способностью к осаждению энергии рентгеновского излучения, повышающему окислительный стресс, но и демонстрируют эффективность фототермического преобразования, позволяющую уменьшить гипоксию и тем самым повысить радиочувствительность опухоли. С другой стороны, для оптимизации пространственного распределения Ta@PVP NPs внутри опухолей катехол, вдохновлённый свойствами мидий и обладающий биоадгезивными свойствами, прививают к альгинату натрия, реагирующему на микроокружение опухоли (DAA), с образованием гидрогелей in situ для прецизионной лучевой терапии. В результате установлено, что гидрогели Ta@PVP-DAA эффективно подавляют развитие OSCC у мышей при фототермически ассистированной лучевой терапии, не вызывая деформаций лица и повреждения окружающих нормальных тканей. В целом настоящая работа не только способствует изучению Ta@PVP NPs в качестве новых радиосенсибилизаторов для OSCC, но и предлагает систему нанокомпозитного гидрогеля как перспективную парадигму прецизионного лечения ортотопических опухолей.