Учёные из США нашли способ уничтожения раковых клеток, стимулируя молекулы аминоцианина светом ближнего инфракрасного диапазона и заставляя их вибрировать.
В тестах на выращенных в лаборатории раковых культурах метод уничтожил 99% клеток меланомы.
Молекулы аминоцианина используются для окрашивания биологических тканей, помогая выявлять рак. Импульс от инфракрасного света вызывает плазмоны –синхронные колебания электронов внутри молекул. Это приводит к разрыву мембраны раковых клеток.
Результаты исследования были опубликованы в декабре в журнале Nature Chemistry.
«Вибрация, активируемая ближним инфракрасным светом, означает, что всё, что окружает молекулу, будет разрушено, в данном случае – раковая клетка», – пояснил в интерьвю Euronews Цисерон Айала-Ороско, химик из Университета Райса в США и ведущий автор исследования.
Пока учёные полагают, что метод «молекулярного отбойного молотка» эффективен в лабораторных условиях и на мышах, но «задача состоит в том, чтобы успешно применить его на людях», добавил он. Но на это, скорее всего, уйдёт немало времени.
Айала-Ороско надеется, что вместо того, чтобы ждать 15-20 лет до клинического применения, они смогут быстрее доказать безопасность «молекулярных отбойных молотков».
«Схожий класс молекул уже используется в клинических условиях», – отмечает учёный. Основными препятствиями для применения этого метода на людях являются потенциальные «побочные эффекты и токсичность», добавил он.
Новые способы лечения рака
Доктор Нишарнти Дагган, менеджер по научному взаимодействию в организации Cancer Research UK, которая не принимала участия в исследовании, заявила, что «основной проблемой в исследованиях рака является разработка лекарств, к которым раковые клетки не будут устойчивы».
«Данное исследование открывает возможность использования инфракрасного света для стимулирования определённых молекул, чтобы они вибрировали и убивали раковые клетки, к чему они вряд ли смогут выработать устойчивость. Это очень ранняя стадия исследования, но идея может привести к новым способам лечения некоторых видов рака», – добавила она.
Ранее команда Университета Райса уже использовала активируемые светом молекулы для уничтожения бактерий, раковых клеток и грибков, причём для этого использовался видимый свет, а не ультрафиолетовое излучение.
Однако в новом методе используются «молекулярные отбойные молотки», которые действуют гораздо быстрее, чем ранее использовавшиеся молекулярные двигатели, основанные на работах нобелевского лауреата Бернарда Феринга.
«Каждый раз, когда свет попадает на молекулу, она начинает расширяться и сжиматься, – поясняет Айала-Ороско. – За одну секунду молекула колеблется или вибрирует триллион раз».
«Это настолько быстро, что механические силы, возникающие вокруг молекулы из-за этой вибрации, могут разрушить биологические структуры», – сказал он.
Кроме того, свет ближнего инфракрасного диапазона может проникать в организм глубже, чем видимый свет, добавляют исследователи.
Терапевтический эффект «молекулярных отбойных молотков» проверяли на мышах, применяя их путём интратуморальной инъекции. Это означает, что молекулы вводились непосредственно в опухоли меланомы.
Из 10 мышей в одной из четырёх групп у пяти опухоли исчезли через семь месяцев, что делает метод эффективным примерно на 50%.
«При правильной дозировке молекула безопасна, – утверждает Айала-Ороско, – а когда луч света попадает на опухоль, он убивает те опухолевые клетки, которые освещены».
