Ученые кафедры физики низких температур и сверхпроводимости физического факультета МГУ разработали способ одновременной диагностики и лечения онкологических заболеваний

Научной группой с физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова под руководством профессора Виктора Юрьевича Тимошенко была опубликована статья в журнале Nanotechnology, в которой приводятся результаты исследования наночастиц пористого кремния, покрытых декстраном, в качестве люминесцентных меток и сенсибилизаторов (усилителей) ультразвуковых волн для тераностики (одновременной терапии и диагностики) раковых заболеваний. Ученые обнаружили «щадящий» сонотерапевтический эффект воздействия ультразвука на культуры клеток, содержащих нанокремний: значительное подавление опухолевых клеток при практически неизменном количестве общего числа клеток.

«Несмотря на то, что на сегодняшний день довольно хорошо апробированы такие методики терапии рака, как хирургическое вмешательство, химиотерапия, радиационная терапия, задача разработки новых прецизионных, малоинвазивных и эффективных способов борьбы с заболеванием остается весьма актуальной целью как с точки зрения фундаментальной, так и прикладной науки», — рассказал аспирант кафедры физики низких температур и сверхпроводимости физического факультета МГУ Андрей Свиридов.

Целью исследования являлась оценка влияния совместного действия наночастиц, покрытых декстраном, и терапевтического ультразвука на пролиферацию раковых клеток гортани человека. Было обнаружено, что отдельное облучение клеток терапевтическим ультразвуком слабо влияет на их пролиферацию и выживаемость. В то же время, совместное действие покрытых декстраном кремниевых наночастиц и ультразвука привело к значительному подавлению количества раковых клеток. При этом, как было отмечено в работе, инициировался «щадящий» механизм гибели раковых клеток: клетки не разрушались полностью, а гибель их происходила, по-видимому, по механизму апоптоза.

По мнению ученых физического факультета, задача использования наночастиц для диагностики и терапии рака может быть решена именно с помощью кремниевых наночастиц, которые обладают биодеградируемостью, минимальной общей токсичностью для организма и могут быть одновременно метками для люминесцентной диагностики и усилителями (сенсибилизаторами) для «щадящего» терапевтического воздействия.

«Механизмы терапевтического воздействия ультразвука, где посредником выступают наночастицы, затрагивают ряд физических и биологических явлений, таких как акустическая кавитация, поглощение ультразвуковой энергии твердотельными частицами, локальное повышение проницаемости мембран и т.п.», — пояснил природу терапевтического воздействия ультразвука Андрей Свиридов.

Работа проводилась при участии сотрудников НИЯУ МИФИ и Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН совместно с коллегами Лионского университета, Института Нанотехнологий в Лионе и Тринити-колледжа (Дублин).