Златни наночастици унищожават раковите клетки

Наночастици от злато унищожават раковите клетки и многократно усилват ефекта от лъче- и химиотерапията. Отчет за успешните тестове на новия метод върху мишки е публикуван в сп. Nature Medicine.

Злокачественият тумор невинаги може да се отстрани напълно. Срещу участъците, до които не може да се добере хирургът, се прилагат лъче- и химиотерапия, но в зависимост от разположението и типа рак ефективността на тези методи силно варира.

Някои тумори са устойчиви към известните препарати. Сред тях е сквамозният карцином, тоест ракът на клетките от плоския епител в областта на шията и главата. Именно върху него (по-точно върху смес от здрави и болни клетки в лаборатория) преди две години учените от университета „Райс“ (Хюстън, щата Тексас) за първи път изпробвали своя метод. Сега ефективността на златните наночастици се потвърдил върху лабораторни мишки.

Разработеният от физика Дмитрий Лапотко метод се основава на явление, известно като плазмоника. За начало наночастиците злато трябва да се доставят в тумора. За тази цел те се покриват с антитела, които се прикрепят само към повърхността на раковите клетки – благодарение на това медиците не рискуват да увредят здрави органи. Болните клетки с времето поглъщат златото, което се натрупва под тяхната обвивка.

Лазер с ниска мощност в диапазон, близък до инфрачервения, лесно прониква през живите тъкани, но нагрява златните частици. Учени от Швейцария по-рано предлагали да се използва този ефект, за да се изгарят раковите клетки, но американските изследователи открили не толкова радикално приложение на технологията.

В резултат на възбуждането на свободните електрони около златните наночастици възникват т.нар. плазмонни наномехурчета, които след това се пукат. Ако това стане вътре в клетката, то в зависимост от концентрацията на метала са възможни два сценария – тя или се взривява, или на повърхността ѝ за кратко се появяват разкъсвания.

Взривът на раковата клетка отвътре е впечатляващо зрелище, но Лапотко и колегите му се интересуват преди всичко от втория сценарий. В последната си работа те демонстрират как описаната методика може да се съчетае с традиционни начини за лечение.

Когато наномехурчетата се взривяват, през порите в обвивката на клетката лесно проникват други препарати. Облъчването на тумора в този момент също е по-ефективно. Затова учените предлагат методика, която наричат „квадрапия“ (quadrapeuthics) – тя съчетава четири терапевтични елемента.

Първо на пациента се въвежда традиционен препарат за химиотерапия, чиито частици са снабдени с всичките „изчисляващи“ рака антитела. След тях следват златните наночастици. На третия етап туморът се „обстрелва“ с лазер – използва се инсталация, чиято мощност е трилиони пъти по-малка от прилаганата в хирургията. След това участъкът еднократно се облъчва с малка доза радиация.

Според учените „квадрапията“ по ефективност превъзхожда традиционните методи около сто пъти. Освен това тя е значително по-безопасна – пациентът получава само 3% от типичната доза на препарата и 6% от препоръчваната доза радиация.

Но най-главното – неутрализирайки защитата на раковите клетки отвътре, медиците успели да унищожат плоскоклетъчния карцином с лекарства, които обикновено не са ефективни срещу него.

Сега изследователите водят преговори със специалисти от онкологичните центрове при Тексаския университет в Хюстън и Североизточния университет в Бостън, за да започнат клинични изпитания в близко време.

Очаква се „квадрапия“ да се прилага както самостоятелно, така и в съчетание с хирургични операции.