Главная -> Новости -> Взрывающиеся нанопузырьки могут уничтожать раковые клетки

18.02.2016

Взрывающиеся нанопузырьки могут уничтожать раковые клетки

Согласно исследованиям новой техники нанотехнологий, скопления атомов золота могут обнаруживать и убивать раковые клетки, обычно оставленные после операции по удалению опухоли. На данный момент этот подход был опробован только на нескольких мышах. Но исследователи разрабатывают клиническое испытание, которое можно применить при терапии человека в течение следующих 2 лет. Если новая техника окажется успешной, она может значительно улучшить шансы больных раком, особенно в тех случаях, когда хирургическое удаление опухоли целиком невозможно.

Когда хирурги работают с раковыми больными, они делают все возможное, чтобы удалить все до последней больные клетки, потому что любая оставленная клетка может вырасти в новую опухоль или метастазы по всему телу. Онкологи обычно проводят лучевую или химиотерапию, чтобы повысить шансы на устранение любых остаточных опухолевых клеток. Но этот подход к борьбе с раком не совсем надежный.

В последние годы врачи и ученые обращаются за помощью к нанотехнологиям. Один из подходов впервые за последнее десятилетие показал, что скопления атомов золота, известные как наночастицы, могут служить мощным оружием против раковых клеток. Солидные опухоли рака обычно образуются в "протекающих" кровеносных сосудах. Но, если наночастицы золота ввести в кровоток, они просачиваются из повреждения сосуда и собираются вокруг опухоли. Чтобы "очистить" все вокруг себя, раковые клетки поглощают наночастицы. Но как только наночастицы оказываются внутри клеток, они выступают в качестве "троянских коней". Когда исследователи направили на атомы золота инфракрасное лазерное излучение, которое может проникать через сантиметры ткани, частицы нагрелись и уничтожили раковые клетки.

К сожалению, стратегия нагревания наночастиц имеет две проблемы, говорит Дмитрий Лапотко, физик, ныне глава лазерной науки в корпорации Масимо, - компании медицинских нанотехнологий. Во-первых, некоторые наночастицы неизбежно скапливаются и вокруг нормальных клеток, поэтому здоровые ткани также могут быть повреждены при воздействии лазера. Кроме того, лазеры, которые обычно используются для нагревания частиц, имеют непрерывные пучки инфракрасного света. Это позволяет им распространять тепло далеко за пределы раковых клеток, в нормальные ткани. В тех случаях, когда опухоли растут внутри и вокруг жизненно важных тканей, таких как нервы или артерии, любой ущерб здоровым тканям может быть опасным.

В попытке сузить направленность терапии, Лапотко и его коллеги стремились изменить подход к выгоранию наночастиц. Они начали с мышей, которым был имплантирован человеческий плоскоклеточный рак, раковые клетки обычных опухолей головы и шеи человека, которые особенно трудно поддаются лечению стандартными методами. Они отметили свои наночастицы и сосредоточили их, создавая десятки скоплений внутри и снаружи раковых клеток. И вместо "стрельбы" непрерывными лазерными лучами, исследователи выпустили только сверхкороткие импульсы.

Как ожидалось, это помешало теплу распространиться на окружающие нормальные ткани. Но подход дал более важный эффект: температура поднялась выше, где были большие скопления наночастиц. Испарение соседних молекул воды создавало крошечные пузырьки, которые быстро расширялись и взрывались, разрывая раковые клетки. Это ключ, говорит Лапотко, "скопления наночастиц производят нанопузырьки в раковых клетках и не распространяются на нормальную ткань."

Лапотко и его коллеги сообщают, что эти мини-взрывы позволили не только с помощью звука определить расположение опухолевых клеток, но и уничтожить эти клетки в процессе. Для случаев, в которых можно было хирургически произвести удаление большей части раковой ткани, 100% животных выжили, благодаря тому, что не было остаточных раковых клеток. И в тех случаях, когда лишь частично хирургически удалили опухоль, выживаемость животных удвоилась.

Данный подход очень хорошо согласуется с обычной хирургией, которая способна удалить большие опухоли, но не в состоянии идентифицировать остаточные раковые клетки. Новая методика действует как микроскопическая хирургия, нацеленная на остаточные клетки. Хотя многие онкологические подходы, которые работают у животных, не всегда приводят к тому же эффекту у людей. Но если это сработает, то сможет открыть новое окно в обнаружении и ликвидации остаточных раковых клеток, оставленных после операции.

Оставить комментарии