Красноярцы научились удалять рак при помощи наночастиц золота
Красноярские ученые совместно с Университетом Оттавы разработали способ адресного разрушения раковых клеток с помощью наночастиц золота и теплового воздействия. Доставку терапевтических наночастиц к опухоли осуществляют специальные молекулы.
Метод подходит для случаев, когда хирургическое удаление опухоли является сложной задачей. Результаты исследования опубликованы в журнале Molecular therapy, сообщает пресс-служба Красноярского научного центра.
В терапии онкозаболеваний в последнее время практикуют сочетание биологических и физических методов. Биологические молекулы обеспечивают адресную доставку действующих веществ к зараженным клеткам, где они уничтожаются различными физическими воздействиями. Для адресной доставки обычно используют аптамеры — эти «молекулы-поводыри» представляют собой искусственные одноцепочечные последовательности ДНК или РНК, которые благодаря своей структуре способны с высокой специфичностью связываться с нужными клетками.
Такой же способ в своей работе использовал коллектив ученых Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН, Красноярского государственного медицинского университета им. В.Ф. Войно-Ясенецкого, Центра Ядерной Медицины ФГБУ ФСНКЦ ФМБА России, Сибирского федерального университета и Университета Оттавы (Канада).
Красноярские ученые в экспериментах с лабораторными животными установили, что наночастицы золота могут быть использованы для уничтожения раковых клеток. Дело в том, что при облучении лазером такие частицы нагреваются. Если доставить наночастицы к раковой клетке, а после воздействовать на них зеленым светом, то они поглощают излучение, что создает локальный нагрев ткани и разрушение злокачественных клеток.
Чтобы удалить злокачественные клетки карциномы Эрлиха у лабораторных мышей, ученые вводили в организм животных наночастицы с аптамерами, а затем нагревали их лазерным светом. Время обработки не превышало пяти минут. Благодаря гипертермии раковые клетки разрушались. Для подтверждения эффективности ликвидации опухоли в Центре ядерной медицины ФМБА ученые использовали позитронно-эмиссионную томографию и компьютерную томографию с анализом раковой ткани. Результаты такой диагностики позволяют с высокой достоверностью отличить доброкачественное образование от злокачественного.
По словам руководителя лаборатории биомолекулярных и медицинских технологий КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Анны Кичкайло (Замай), чтобы добиться результата пришлось объединить усилия специалистов из нескольких областей: физики, химии, биологии, медицины, математики и инженерии.
«Междисциплинарный подход позволил достичь устойчивого результата, но пока только на животных. Для дальнейшего использования в клинике надо провести полные доклинические и клинические испытания препарата. В этой работе мы исследовали эффективность воздействия наночастиц на опухоль и их токсичность на здоровых животных, тем самым продемонстрировали их биобезопасность. Принцип действия показан, далее для разных опухолей будут подобраны частицы с определенными свойствами. Так, зеленый свет вызывает нагрев частиц в поверхностных слоях кожных покровов, красный же проникает вглубь организма. Поэтому для наружных опухолей будут применяться частицы размером порядка 30 нанометров, а для внутренних новообразований чуть более крупные с плазмонным резонансом в красной области спектра», — пояснила Анна Кичкайло (Замай).
Исследование поддержано Министерством образования и науки РФ. Сейчас коллектив ученых ведет исследования по разработке частиц для более глубокой обработки опухолей.