Новости

12 декабря, 2016 11:27

Магнитные микродиски разрушат раковые клетки

Коллектив ученых из нескольких институтов Красноярска при участии специалистов из Новосибирска и Канады использовал модифицированные ферромагнитные микродиски для разрушения раковых опухолей у мышей. На поверхность покрытых золотом микродисков из никеля прикрепляли молекулы ДНК-аптамеров способные связываться с раковыми клетками. Животным с опухолью в бедре делали инъекцию наноконструкций и подвергали десятиминутному воздействию переменного магнитного поля частотой 100 Гц, что вызывало разрушение опухолевых клеток. Результаты исследования опубликованы в журнале Nucleic Acid Therapeutics.
Источник: пресс-служба РНФ

Ученые из разных стран мира разрабатывают несколько методик по использованию магнитных нано- и микрочастиц в медицине. Такие частицы можно использовать для доставки лекарств, выделения клеток или методов магнитной гипертермии. Одно из необычных применений таких частиц — это адресное механическое разрушение клеток, причем без нагревания окружающих тканей. В данном случае важно научиться делать такие конструкции, которые будут связывать лишь с клетками, которые нужно уничтожить. Например, раковыми.

«Сначала мы делаем животному инъекцию микродисков, потом помещаем в специальную установку. Мышка находится в очень слабом магнитном поле, как в магнитно-резонансном томографе со сверхслабым полем (среднее магнитное поле в томографе в 100 раз больше этого, а сверхсильное в 200). Все работает абсолютно бесшумно. Такое поле не повреждает здоровые клетки. Оно только заставляет крутиться туда-сюда, поперек своей оси, микродиски. К поверхности микродисков прикреплены молекулы, которые связываются с белками на поверхности раковой клетки. Получается, что, вращаясь, диски, как бы вырывают белки с поверхности и, тем самым, разрушают раковые клетки», — пояснила один из основных авторов проекта, ведущий научный сотрудник ФИЦ Красноярский научный центр СО РАН и руководитель лаборатории Красноярского государственного медицинского университета им. В.Ф. Войно-Ясенецкого Анна Замай.

Проект по разработке методов неинвазивной микрохирургии с использованием магнитных микродисков был поддержан Российским научным фондом в 2014 году. Инициатором работы выступил недавно ушедший из жизни доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией Института физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН Петр Ким. Проект собрал вместе медиков и физиков из разных институтов и стран мира. В новосибирском Институте физики полупроводников СО РАН делают магнитные нанодиски. Красноярские биологи и медики провели селекцию аптамеров к раковым клеткам, и вместе с физиками сконструировали «умные» микродиски, разработали установки для слабых магнитных полей, провели все медицинские исследования и физические измерения. Канадские аналитические химики помогли с определением белковых мишеней аптамеров, конструкций, которые будут узнавать раковые клетки. Для работы даже была собрана специальная установка в которую помешают животное для магнитной терапии.

Необходимо отметить, что этот модельный эксперимент на мышах, лишь доказательство принципа магнитодинамической терапии, а созданные микродиски подходят для борьбы с любыми видами раковых клеток, нужно только правильно направить наноконструкцию. В данной работе применяли молекулы, одноцепочечные ДНК, которые связываются с раковыми клетками карциномы Эрлиха — модельного типа рака, который очень часто используется на первом этапе доклинических исследований на мышах. «У нас есть аптамеры — молекулы, узнающие белки биомаркеры нескольких конкретных типов рака (рака легкого, молочной железы, глиобластомы). Хотя есть и аптамеры к универсальным маркерам любых опухолевых клеток, используя их можно будет лечить любые новообразования», — уточняет Анна Замай.

Ранее красноярские ученые предложили использовать аптамеры для малоинвазивной диагностики рака легкого.

29 февраля, 2024
Лишайники будут выделять больше парниковых газов при изменении климата
Красноярские ученые впервые обнаружили, что лишайники, растущие на живых деревьях, при повышении в...
29 февраля, 2024
Как смочить полимер: перспективы пучково-плазменных технологий
Исследователи из МФТИ, ОИВТ РАН и ИБХФ им. Н. М. Эмануэля РАН при учас...