C «шубой»: российские ученые нашли способ лечить рак кислородом в среде без кислорода

Ученые из России разработали эмульсию, которая делает возможным применение фотодинамической терапии для борьбы со сложными раковыми опухолями на поздних стадиях. Работа ученых опубликована в International Journal of Molecular Sciences.

Один из наиболее «щадящих» способов лечения рака — фотодинамическая терапия — позволяет уничтожать опухоль, переводя молекулы кислорода в разрушительную для клеток форму при помощи света и специальной молекулы-активатора. Однако в особо агрессивных новообразованиях могут возникать бескислородные условия, где такой подход будет неэффективен.

Исследователи из Института элементоорганических соединений имени А.Н. Несмеянова РАН и Института биохимической физики имени Н.М.Эмануэля РАН предложили доставить кислород в опухоль в составе специальной эмульсии — водоотталкивающих нанокапель из перфторуглеродов, «вмешанных» в воду ультразвуком. В качестве активаторов ученые использовали синтезированные ими фторсодержащие производные хлорина — хорошо поглощающий свет циклический остов из атомов углерода и азота — на который навесили гидрофобную «шубу» из фторсодержащих циклов, позволяющую проникать сквозь мембраны клеток.

Эксперименты показали, что эмульсия оставалась стабильной как при хранении в холодильнике, так и в морозилке в течении не менее 30 дней, а значит, в перспективе в больницах не придется каждый раз готовить новый раствор для пациента.

Свою разработку специалисты проверили на выращенной в бескислородных условиях культуре клеток карциномы толстой кишки человека, для которой на поздних стадиях характерна гипоксия. В темноте никакого эффекта не наблюдалось, однако освещение красным лазером быстро запускало с помощью эмульсии гибель клеток. генерировались активные формы кислорода, повреждались мембраны и митохондрии. Массированная «бомбардировка» клеток продуктами запущенных фотохимических реакций не позволяла опухоли восстановиться, и она буквально лопалась изнутри.