02 март 2021
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Експлодиращи наномехурчета могат да убиват ракови клетки

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 18 февруари 2016 в 10:01 41670
Клъстери от златни наночастици се разполагат по повърхността на ракова клетки. Когато с облъчат с ипулс инфрачервена светлина, тези клъстери се загряват и изпаряват околната вода, образувайки мехурчета от пара, които буквално взривяват и разкъсват клетките. Снимка: D. S. Wagner et al., Biomaterials, 31 (2010)

Клъстери от златни атоми могат да разпознават и убиват ракови клетки, останали след хирургическо отстраняване на тумор, според ново изследване на иновативна нанотехнологична методика.

Засега, подхода е изпитан само при няколко мишки, но учените вече планират клинично изпитване, което може да тества терапията при хора в рамките на следващите 2 години.

Ако методът се окаже успешен при хора, той може драматично да подобри шансовете на раковите пациенти, особено когато хирургическото отстраняване на целия тумор е невъзможно.

Когато хирурзите оперират ракови пациенти, те правят всичко по силите си да премахнат и последната болестотворна клетка, защото всяка останала може да порасне, предизвиквайки нови тумори или метастази на други места в тялото. В такива ситуации, след операцията онколозите предписват радиационна или химиотерапия, за да се повишат шансовете за елиминиране на останалите туморни клетки. Но този стандартен подход за борба с рака има значителни недостатъци и не винаги е толкова успешен.

През последните години, лекари и учени са се обърнали към нанотехнологията за помощ. Един подход, над който се работи през последното десетилетие от учени от Rice University в Хъдсън, шата Тексас и на други места са показали, че клъстери от златни атоми, известни като наночастици могат да служат като ефективно оръжие срещу раковите клетки. Солидните тумори обикновено имат нестабилни кръвоносни съдове. В резултат на това, когато златните наночастици се инжектират в кръвния поток, те обичайно преминават през отворите в съдовете именно там и се натрупват около туморите. За да очистят пространството около себе си, раковите клетки често полглъщат наночастиците. Попаднали в клетката, наночастиците действат като Троянски кон. Когато учените облъчат златните атоми с лазер излъчващ инфрачервена светлина, която може да преминава на сантиметри през тъканта, частиците се загряват и убиват раковите клетки.

За съжаление, тази стратегия на наночастиците е свързана с два проблема, смята Дмитри Лапотко (Dmitri Lapotko), физик, ръководител на секцията по лазерни науки към Masimo Corporation - медицинска нанотехнологична компания базирана в Ирвайн, щата Калифорния. Първият е, че някои златни наночастици в крайна сметка попадат в или около нормални клетки, така че здравата тъкан може да се увреди, докато лазерите се насочват срещу раковите клетки. Освен това, лазерите, които обикновено се използват за нагряване на частици отделят непрекъснати снопове от инфрачервена светлина. Това също разпространява топлината много отвъд раковите клетки и в околната нормална тъкан. В случаите, в които туморите израстват в или около жизненоважни тъкани, като нерви или артериални стени, всякакви странични поражения на здравата тъкан може да са силно увреждащи или опасни. 

В опит да оптимизират терапията, Лапотко и колегите му се опитали да модифицират метода така, че наночастиците да се активират за кратко. Те започнали експериментите си с мишки, които били имплантирани с човешки плоскоклетъчен карцином - ракови клетки, които често се срещат в туморите на главата и врата, които са особено трудни за лечение със стандартни терапии. Те привързали към своите златни наночастици антитела, които специфично се прикрепяли към рецептори по повърхността на раковите клетки. Това концентрирало частиците, създавайки клъстери от десетки частици в и около раковите клетки. И вместо да използват непрекъснати лазерни потоци, учените ги бомбардирали със свръхкратки инфрачервени импулси.

Както се надявали, това попречило на топлината да се разпространи в околните здрави тъкани. Но подходът имал още по-важен ефект: температурите се покачили много повече там, където имало големи клъстери от златни наночастици. Това довело до изпаравянето на околните водни молекули, създавайки миниатюрни мехурчета, които бързо се разширявали и се пръскали, разкъсвайки раковите клетки. Според Лапотко, ключовото е, че "клъстерите от наночастици произвеждат наномехурчета в раковите клетки, но не и в нормалните тъкани."

Лапотко и неговите колеги, които са публикували работата си тези дни в Nature Nanotechnology, докладват, че звукът от тези мини-експлозии не само, че може да се долови от мястото, където са разположени раковите клетки - и така да се установи присъствието им с разделителна способност от 3 ракови клетки - но при това водят също до разрушаването на раковите клетки. В случаите, в които е можело хирургично да се отстрани по-голямата част от раковата тъкан, 100% от животните оцелявали, благодарение на факта, че нито една от останалите клетки не оцелявала. А в случаите, в които било възможно само частично хирургическо остраняване на тумора, броят на оцелелите животни се удвоявал.

Това е много, много любопитно," коментира Миен-Чие Хунг от Центъра по Ракова медицина към Тексаския университет в Хюстън, който изучава лечението на тумори с наночастици. Хунг отбелязва, че подходът се допълва много добре с конвенционалната хирургия, която може да премахва големи тумори, но не може да идентифицира раковите клетки, които все пак остават. Новата методика, според него, действа като микрохирургия насочена кън тези остатъчни ракови клетки. Хунг напомня, че много от подходите в онкологията, които работят при животни никога не се доказват като достатъчно ефективни при хора. Но ако този метод все пак се докаже като успешен, той може да разкрие нови начини разпознаване и елеминиране на остатъчните ракови клетки след хирургическо премахване на тумори.

Източник: Science Magazine


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.