Кластеры атомов золота способны обнаруживать и уничтожать раковые клетки, оставшиеся после операции, выяснили ученые. Как пишет журнал Science, пока что опыты проведены только на мышах, но на ближайшую пару лет планируются и клинические испытания. И если все подтвердится, это даст очень большие надежды раковым больным, включая и тех, кому полностью удалить опухоль не удалось.
Когда оперируют рак, хирурги стараются во что бы то ни стало удалить все раковые клетки, иначе оставшиеся клетки спровоцируют новую опухоль или дадут метастазы по всему телу. Сочетание хирургии с химио- и радиотерапией увеличивает шансы на очищение от раковой ткани. Однако до надежного избавления еще очень далеко.
В последние годы на помощь призвали нанотехнологии. Один из методов, над которым работают уже десять лет в университете Райса в Хьюстоне, доказывает, что кластеры атомов золота, известные как наночастицы, могут служить эффективным оружием против раковых клеток.
Твердые (солидные) опухоли обычно имеют кровоточащие сосуды. И когда в кровь больного впрыскиваются наночастицы золота, они просачиваются и собираются в опухоли. Часто раковые клетки поглощают наночастицы, чтобы те не «мешались», и они действуют по принципу троянского коня: ученые воздействуют на это место инфракрасным лазерным лучом, металлические наночастицы нагреваются и убивают клетки.
К сожалению, и тут не без проблем. Как рассказал физик Дмитрий Лапотко, помогающий онкологам, в ходе подобных процедур страдают и здоровые ткани. Дело в том, что часть золотых наночастиц осаждает не раковые, а здоровые клетки, а сегодняшние лазеры дают более сильное инфракрасное излучение, чем надо для живого организма. В тех случаях, когда опухоль захватывает важные органы, нервы или артерии, этот побочный ущерб становится далеко не безобидным.
Дабы смягчить побочный эффект терапии, Лапотко и его коллеги пробуют управлять потоком наночастиц. Они поставили опыты на мышах, которым были имплантированы человеческие злокачественные клетки карциномы, присущие опухолям головы и шеи, откуда особенно трудно удалить рак. Наночастицы золота соединили с белковыми иммунными антителами, которые «идут» на рецепторы на поверхности злокачественных клеток. Благодаря такому механизму, кластеры из десятков частиц формировались именно вокруг раковых клеток. А вместо постоянных лучей лазер давал ультракороткие вспышки. Такое дозированное тепло, к счастью, не затрагивает больших объемов здоровых тканей. Более того, температура поднимается выше там, где больше кластеры наночастиц. Благодаря этому испаряются окружающие молекулы воды и образуются микропузырьки, которые тут же лопаются, разрывая раковые клетки.
Главное, как подчеркивает Лапотко, что кластеры вызывают нанопузырьки именно там, где надо, и нигде больше. Эти мини-взрывы не только дают звук, по которому становится возможным обнаружить мельчайшие скопления раковых клеток в количестве буквально пары-тройки, но и уничтожают эти клетки.
Результат опытов таков: мыши, у которых предварительно удалили основную часть раковой ткани, выжили все. В их организмах раковых клеток не осталось. Но и у тех мышей, которым удалили только некоторую часть опухоли, выживаемость выросла вдвое.
По словам коллег российских ученых из университета штата Техас, новый метод превосходно сочетается с традиционной хирургией, которая удаляет опухоль, но не может распознать все оставшиеся клетки. Теперь возникает как бы новая микрохирургия, способная справиться с остаточными клетками. Остается, правда, еще то замечание, что опыты онкологов с животными не всегда дают столь же успешный эффект на человеке. Но уж если повезет – это откроет великолепные перспективы в послеоперационном лечении рака.
Леонид Смирнов
