Нанотехнологии помогут уничтожить рак

Рентгеновское воздействие на раковые клетки

Ученые разрабатывают технологию целенаправленного рентгеновского воздействия на раковые клетки. Такой эффект достигается благодаря использованию кремниевых наночастиц сферической формы, доставляющих атомы гадолиния к опухолевым клеткам. Активный метаболизм раковых клеток позволяет им накапливать максимальное количество гадолиния. Этот элемент обладает способностью поглощать рентгеновские лучи определенного диапазона и в ответ на облучение выпускать пучки электронов. Выделившаяся энергия разогревает ближайшие к наночастицам участки и приводит к деструкции белков и молекул ДНК. В результате происходит «выжигание» опухоли. При этом здоровые ткани практически не поглощают рентгеновское излучение.

Новая методика позволит избежать главного недостатка стандартной лучевой терапии – только небольшой процент излучения поглощается опухолевой тканью. Доставка гадолиния с наночастицами к раковым клеткам обеспечит «точечное» воздействие и максимальную эффективность терапии. В целом, нанотехнологии при лечении онкологических заболеваний могут работать в двух направлениях. Первое – это доставка наночастицами лекарственных веществ непосредственно в ткань опухоли. Второе – частицы сами по себе вызывают деструкцию новообразования, проникая внутрь клеток или прикрепляясь к их поверхности. При этом варианте возможны два механизма действия наночастиц. Первый механизм заключается в том, что клетки становятся видимыми для иммунной системы организма, а второй связан с разрушением клеток за счет воздействия лазерного или магнитного излучения.

В основе новой технологии лежит поглощение рентгеновских лучей комплексами наночастиц и гадолиния, проникающими в опухолевые клетки. В настоящее время методика была опробована in vitro на клеточных культурах, которые облучались на протяжении часа. В результате клетки погибали в течение двух суток. Исследователи убедились, что активация наночастиц происходила только под воздействием узкого диапазона рентгеновского излучения. Ученые считают, что у новой методики лечения рака большие перспективы. Но для введения инновационной технологии в клиническую практику понадобятся дополнительные исследования на людях.