Ученые из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (Пущино) и Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского синтезировали наночастицы на основе оксида церия — биосовместимого соединения, способного вступать в большое количество окислительно-восстановительных реакций.
Оксид церия может защищать здоровые клетки от повреждений во время лучевой терапии, при этом усиливая повреждения ДНК в раковых клетках. Авторы решили повысить избирательность оксида церия, присоединив к нему пирролохинолинхинон — биоактивную молекулу, которая обладает высоким антиоксидантным эффектом и участвует в регуляции работы митохондрий.
Оказалось, что рентгеновские лучи снижают жизнеспособность фибробластов на 75%, а раковых клеток на 32%. Однако после обработки наночастицами и облучения выживаемость здоровых фибробластов увеличилась на 45% по сравнению с контрольными клетками, которые не испытывали никаких воздействий, но тоже в небольшом количестве гибли из-за естественных причин. В случае опухолевых клеток выживаемость оказалась на 31–37% ниже, чем в контрольной группе — это сопоставимо с результатами, полученными при одном лишь облучении без использования наночастиц. Таким образом, наночастицы практически не снижают выживаемость нормальных клеток, но значительно понижают ее у раковых.
«Наблюдаемый эффект связан с тем, что наночастицы оксида церия, модифицированные пирролохинолинхиноном, снижают уровень активных форм кислорода в фибробластах и тем самым спасают их от окисления. Благодаря этому их можно использовать, чтобы уберечь здоровые клетки от гибели при лучевой терапии рака. В дальнейшем мы планируем провести эксперименты на других типах здоровых и раковых клеток, чтобы лучше понять, как в каждом случае работают наночастицы», — рассказала руководитель проекта, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, заведующая лабораторией изотопных исследований ИТЭБ РАН Нелли Попова.
Подробнее читайте в эксклюзивном материале «Известий»:
Половинки церия: наночастицы уберегут клетки от гибели при лучевой терапии