Ученые борются с раком с помощью нанотехнологий
Исследователи из Университета Арканзаса в Литл-Роке разработали метод обнаружения, отслеживания и уничтожения раковых клеток в реальном времени с помощью углеродных нанотрубок.
Это открывает перспективу нового, важного направления в борьбе с раком, обещая новое поколение методов лечения помимо хирургии, радиации и химиотерапии.
Доктор Алекс Бирис и доктор Владимир П. Жаров опубликовали свои выводы в последнем выпуске Journal of Biomedical Optics.
«До сих пор никому не удавалось полностью понять и изучить in vivo и в реальном времени, как эти наночастицы перемещаются по живой системе, — сказал Бирис. — Используя рамановскую спектроскопию, мы показали, что можно не только отслеживать и обнаруживать наноматериалы, движущиеся по кровотоку, но и выявлять отдельные раковые клетки, помеченные углеродными нанотрубками. Таким образом мы можем измерить скорость их выведения и кинетику биораспределения через лимфатическую и кровеносную системы».
Жаров подчеркнул, что проточная цитометрия in vivo с использованием рамановской спектроскопии перспективна для обнаружения и идентификации широкого спектра различных наночастиц с сильными рамановскими свойствами, таких как клетки, бактерии и даже вирусы.
«Перед любым клиническим применением наночастиц крайне важно определить их фармакологические профили, — сказал Жаров. — И этот инструмент предоставит такую возможность в качестве дополнения или даже альтернативы существующим методам».
В своем исследовании ученые ввели одну человеческую раковую клетку, содержащую материал углеродных нанотрубок, в хвостовую вену подопытной крысы. Они смогли проследить циркуляцию нанотрубок в кровеносных сосудах до уха крысы, отслеживая клетку в кровотоке, лимфатической системе и тканях животного с помощью рамановского спектрометра.
В том же выпуске журнала Бирис и Жаров опубликовали вторую статью, в которой обсуждается, как наночастицы могут метить раковые клетки. Затем лазер нагревает наночастицы, убивая раковую клетку.
«Если мы сможем нацеливать эти наноматериалы на раковые клетки, мы сможем отслеживать их конкретное местоположение, а затем уничтожать», — сказал Бирис.
Он отметил, что эксперимент на живой крысе показывает, как процесс уничтожения рака оставляет только мертвую клетку и наночастицы, которые в течение нескольких часов распадаются и разрушаются.
Доктор Мэри Гуд заявила, что медицинские и экономические последствия этого открытия значительны.
«Исследования доктора Бириса и доктора Жарова действительно значимы и перспективны, — сказала Гуд. — Они указывают на совершенно новое направление для медицинского применения наночастиц. Потребуется еще много времени для исследований, направленных на конечную полезность этих подходов и экспериментов на людях. Но эта ранняя работа захватывающая и вселяет долгосрочную надежду на более эффективное лечение рака».