Материалы портала «Научная Россия»

Российские ученые разработали наноскальпели для борьбы с раковыми опухолями

Российские ученые разработали наноскальпели для борьбы с раковыми опухолями
Магнитные нанодиски с помощью однонитиевой молекулы ДНК находят раковые клетки и, поворачиваясь под действием вращающегося магнитного поля, разрывают их мембраны.

Разработана новая технология борьбы с раковыми опухолями, которая заключается в уничтожении каждой их клетки с помощью наноскопических скальпелей. Авторы разработки — российские ученые из Красноярского научного центра СО РАН, Красноярского государственного медицинского университета, Сибирского федерального университета, Институтов химии и химической технологии, Физики полупроводников им. А.В. Ржанова, Физики им. Л.В. Киренского СО РАН и Красноярского государственного педагогического университета. Их статью о первых результатах применения нового метода, опубликованную в журнале «Доклады Академии Наук», пересказывает сайт Наука и технологии РФ.

Наноскальпели представляют собой никелевые магнитные нанодиски толщиной 50 мкм, покрытые с обеих сторон слоями золота толщиной 5 микрометров. Золотое покрытие выполняет две функции: во-первых, делает диски не токсичными, а во-вторых, к нему с помощью тиоловых групп удобно «пришивать» ДНК-аптамеры. Это искусственно синтезированные однонитиевые молекулы ДНК, которые, благодаря особенностям своей трехмерной структуры могут связываться с белками на поверхности раковых клеток.

Метод работает так: с помощью аптамеров наноскальпели «находят» клетки опухоли и прикрепляются к ним. После этого включается вращающееся магнитное поле. Под его действием диски начинают поворачиваться и разрывают мембраны раковых клеток, буквально разрезая их на части.

Очевидно, что число нанодисков для успешного лечения должно быть сопоставимым с числом раковых клеток, т. е. исчисляться миллиардами. К счастью, сибирские ученые уже разработали относительно простой и дешевый способ их производства.

Новый метод уже был испытан на практике — сперва на культуре клеток асцитной карциномы Эрлиха. К суспензии из 10 тыс. клеток данной опухоли добавляли 50 тыс. нанодисков (таким образом, на каждую клетку приходилось 5 дисков) и помещали пробирку на 20 мин во вращающееся магнитное поле с индукцией, равной 0,01 тесла. Результатом стало уничтожение многих раковых клеток. При этом, если какого-то компонента — скажем, аптамера или магнитного поля — не хватало, с клетками ничего не происходило.

Вторая серия экспериментов проводилась уже на живых мышах. Грызунам с асцитной карциномой Эрлиха вводили в брюшную полость по 10 млн нанодисков с аптамерами, после чего, выждав полчаса, помещали на 20 минут во вращающееся магнитное поле. Хотя в данном случае отношение количества наноскальпелей к количеству раковых клеток составляло примерно 1:10, неоднократно наблюдались случаи некроза (отмирания) и апоптоза (частичного разрушения) опухоли. Здоровые клетки и органы при этом не страдали.

Таким образом, разработка показала свою перспективность. В будущем, надо надеяться, мы сможем лечить раковые опухоли и у людей.

Напомним, что в прошлом году британско-канадско-российский научный коллектив разработал еще один остроумный способ борьбы с раковыми опухолями — за счет отключения их клеток от источников питания. А в январе стало известно, что другая команда ученых смогла вывести математический закон развития раковой опухоли.

днк-аптамеры наноскальпели рак

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий