"Троянський кінь" бореться з раком

Іспользованіе нанотехнологій для лікування злоякісних пухлин є досить багатообіцяючим, адже при цьому можна впливати переважно на ракові клітини і звести до мінімуму пошкодження здорових тканин. Вченими на даний момент запропоновано багато способів боротьби проти раку, одним з яких є фототермічна руйнування клітин.

Суть цього методу наступна: якщо наночастинки золота знаходяться всередині пухлини, чого можна домогтися шляхом кон'югації наночастинок з антитілами або пептидами, специфічними до даних раковим клітинам, то при взаємодії зі світлом резонансної частоти збуджуються плазмові коливання електронів, які сильно розігрівають частинки, що викликає Фотоіндуковані загибель злоякісних клітин. Це явище називається плазмонного резонансу. Але, на жаль, не всі області пухлини можуть бути доступні для взаємодії з наночастинками.

Внутрі пухлини часто спостерігаються зона некрозів, спричинена тривалою гіпоксією: в результаті швидкого зростання і распространенія злоякісних клітин некоторие області пухлини стають ізольованими від кровоносних судин. В клітини з цих регіонів не надходить кисень, глюкоза та інші поживні речовини, і вони гинуть. Терапія таких пухлин неефективна, тому що частина клітин в гіпоксичних областях може вціліти, метастазировать і утворити нові точки пухлинного росту.

Отклік імунної системи організму на присутність мертвих клітин полягає в тому, що в пухлині починають збиратись кров'яні моноцити. Перетинаючи епітеліальну мембрану, вони перетворюються на макрофаги. У раку молочної залози, наприклад, макрофаги складають до 70% маси опухолі.

Т.к. моноцити мають здатність до фагоцитозу, то можна помістити наночастинки саме в них, як запропонувала група вчених з університетів Техасу і Індіани. Моноцити, залучені скупченням мертвих клітин, рухаються всередину гіпоксичних областей пухлини, перетворюються на макрофаги і грають роль "троянського коня".

Стоіт відзначити, що внутрішньоклітинний вантаж моноцитів повинен залишатися неактивним і нешкідливим до тез пір, поки його доставка в зону некрозів не закінчиться. Було з'ясовано, що наночастинки золота повністю задовольняють цій вимозі.

Для своїх експериментів вчені з США використовували наночастинки, що складаються з кремінного ядра радіусом 60 нм, оточеного золотий оболонкою товщиною 27 нм. Максимум поглинання таких оболонок становить 754 нм, тобто знаходиться в ближній інфрачервоній області. В якості пухлини були обрані клітини раку молочної залози, що утворюють при зростанні щільні кульки діаметром приблизно 780 мкм, в центрі яких виникає зона некрозів. До раковим клітинам були додані макрофаги, начинені нонооболочкамі золота. Через 3 дня їх опромінили лазером, наночастинки розігрілися і викликали Фотоіндуковані загибель злоякісних клітин. Смерть ракових клітин була підтверджена за допомогою флуоресцентних барвників. На малюнку зеленим показані життєздатні клітини, які формують зовнішню оболонку навколо темної області некрозів. Червоним позначені загиблі макрофаги, начинені золотими наноскорини, а жовтим - термічно зруйновані клітини раку. Зліва знаходиться область, якої не опромінювали для внутрішнього контролю. У цьому районі ні макрофаги, ні ракові клітини не загинули.

Также вченими було показано, що руйнування гіпоксичних областей пухлини запобігає подальше зростання, поширення і метастазування злоякісних епітеліальних клеток.

Автор: Вишивати О. В.

По матеріалами acs.org (на англ. Мовою).

• Как химические реакции истощают питательные вещества в растительных напитках
• Двухразовая инъекция снижает риск ВИЧ на 96%
• Будущее контрацепции: на что надеяться в ближайшие годы
• Контрацепция и религия: как соблюсти баланс?
• Эволюция контрацептивов: от древних методов до современных технологий
• Жажда как индикатор обезвоживания: насколько она точна?
• Учёные объяснили рост тяжёлых инфекций, вызываемых Streptococcus
• Платформа искусственного интеллекта повышает точность диагностики рака легких