Золотые «нанозонды» — ключ к лечению смертельных болезней

Исследователи из Университета Саутгемптона совместно с коллегами из Кембриджского университета разработали метод, который поможет эффективнее лечить смертельные заболевания. Группа доктора Сумита Махаджана из Института наук о жизни в Саутгемптоне использует золотые нанозонды для идентификации различных типов клеток, чтобы применять правильные из них в терапии стволовыми клетками.

Терапия стволовыми клетками находится в зачаточном состоянии, но имеет потенциал изменить лечение рака и других опасных для жизни болезней, заменяя повреждённые или больные клетки здоровыми. Одно из ключевых ограничений — идентификация правильных клеток для разных видов терапии. Эта фундаментальная проблема решается в новом исследовании.

Доктор Махаджан, старший преподаватель химии на стыке наук о жизни, поясняет: «Стволовые клетки могут стать ключом к борьбе со многими болезнями. Они развиваются во все виды клеток, необходимых организму — кровь, нервы, органы, — но на ранних стадиях развития их почти невозможно отличить друг от друга без сложных методов, даже с помощью самых современных микроскопов. До сих пор учёные использовали инвазивные флуоресцентные маркеры для отслеживания клеток, что часто делает их непригодными для терапии. Используя метод, открытый в Саутгемптоне в 1970-х годах, известный как поверхностно-усиленная рамановская спектроскопия (SERS), мы смогли рассмотреть взрослые стволовые клетки на молекулярном уровне и отличить их друг от друга, сохранив пригодность клеток для терапевтического использования».

Команда, открывшая SERS в 1970-х, обнаружила, что, сделав шероховатой металлическую поверхность с помещёнными на неё молекулами, можно усилить сигнал для их детекции в миллион раз. Это позволило обнаруживать молекулы в гораздо меньших количествах, чем когда-либо прежде. SERS применялась в разных сферах по всему миру, но новое исследование знаменует её первое использование в области клеточной терапии. Работа доктора Махаджана может продвинуть терапию стволовыми и другими клетками дальше, чем нынешнее распространённое применение, например, трансплантация костного мозга.

Доктор Махаджан отмечает: «Учёные, изучающие нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Паркинсона, полагают, что эффективным лечением может быть восполнение у пациента истощённых клеток, генерирующих дофамин. Однако, чтобы избежать смертельных осложнений, мы должны быть уверены, что используем правильный тип клеток для замены, что и позволяет сделать наша работа. Кроме того, эта техника также позволяет увидеть, эффективно ли действуют лекарства в клетках, и может использоваться как для диагностики, так и для лечения болезней».

Результаты работы доктора Махаджана, финансируемой Советом по инженерным и физическим наукам (EPSRC), опубликованы в авторитетном журнале Nano Letters. Он сотрудничает с крупными фармацевтическими компаниями для дальнейшей разработки более эффективных лекарств с использованием этой методики.