Как действуют фуллерены на раковые клетки

Фуллерен против рака

of your page -->

По утверждению японских ученых, инкапсуляция фуллеренов C₆₀ в липидные оболочки может привести к разработке новых способов борьбы с раковыми заболеваниями.

Ацуши Икеда (Atsushi Ikeda) из Института Науки и Технологии Нара продемонстрировали, что C₆₀ может быть доставлен в раковые клетки человека в сферических липидных оболочках, где они могут вызывать смерть раковых клеток при облучении видимым светом. Комбинирование источника света совместно со светочувствительным лекарством (фотосенситизер) для уничтожения раковых клеток является основой фотодинамической терапии (PDT).

C₆₀ при облучении выделяет синглетный кислород, индуцирующий смерть раковых клеток. Проблема, которая стояла перед Икедой – найти способ растворения C₆₀ в воде для обеспечения возможности транспорта этих соединений в пораженные раком клетки. Хотя некоторые из производных C₆₀ растворимы в воде, немодифицированный C₆₀ выделяют кислород более эффективно. Вместо того чтобы модифицировать фуллерен, Икеда решил использовать инкапсуляцию C₆₀ в заряженную липидную мембрану.

Перебрав различные типы липидов, включая фосфолипиды и аминолипиды, исследователи получили ряд структур липидная мембрана-C₆₀. Таким структурам было дано название LMI[60]фуллерены. Было обнаружено, что LMI[60]фуллерены с катионными липидами проявляют более высокую фотодинамическую активность по сравнению с анионными и нейтральными липидами.

Икеда отмечает, что благодаря большому размеру LMI[60]фуллерены могут обладать несколько меньшей способности к проницаемости через клеточные мембраны, что, в свою очередь, может гарантировать, что поступление LMI[60]фуллеренов в клетки опухоли будет протекать с большей скоростью, чем в неповрежденные клетки.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин , Ю.Г.Горбунова , С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово.

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Рак остается одним из самых сложных для лечения заболеваний, от которого не существует одного эффективного лекарства. При этом в многочисленных исследованиях, посвященных поиску эффективных средств от недуга, не раз упоминаются определенные продукты питания, которые разными исследователями считаются эффективными для уничтожения раковых стволовых клеток.

Это очень важно, потому что именно тот факт, что химиотерапия не уничтожает раковые стволовые клетки, считается причиной того, что у онкологических пациентов случаются рецидивы и появляются метастазы. Эти клетки, иногда называемые "материнскими клетками", составляют лишь небольшую часть всех клеток опухоли, но они имеют способность самовосстанавливаться и сопротивляются химиотерапии. Они также могут отделяться и создавать новые колонии опухолей, поэтому их уничтожение является ключом к эффективному лечению рака в долгосрочной перспективе.

Лекарств, нацеленных конкретно на эти клетки, нет, но исследователи обнаружили множество природных веществ, способных бороться с этими клетками. Naturalnews. com перечислил продукты, которые являются лучшими "убийцами" раковых клеток.

Зеленый чай

Зеленый чай уже давно используется в китайской медицине для лечения множества недугов, но только недавно исследователи раскрыли его невероятный потенциал для лечения рака. Исследователи из медицинского центра Бэйлорского университета обнаружили, что активный ингредиент зеленого чая, EGCG (epigallocatechin-3-gallate), убивает раковые стволовые клетки и, следовательно, может помочь в случаях, когда образование не поддается химиотерапии. Хотя EGCG присутствует также в черном чае, в зеленом чае его концентрация выше.

Имбирь

Доклиническое исследование показывает, что один из компонентов имбиря дает в 10 000 раз большую эффективность в борьбе со стволовыми клетками при раке молочной железы, чем популярный препарат Таксол. Компонент, который известен как 6-Shogaol, выделяется, когда корень имбиря сварен или высушен, и его концентрация, необходимая для умерщвления раковых клеток, для клеток здоровых не опасна, в отличие от традиционных препаратов, применяемых в таких случаях.

Куркума

Куркумин, компонент древней индийской специи куркума, может выборочно влиять на стволовые раковые клетки без риска воздействия на здоровые стволовые клетки, необходимые для регенерации ткани. Это вещество эффективно при раке молочной железы, раке поджелудочной железы, колоректальном раке и раке головного мозга.

Ягоды винограда

Вещество resveratrol, которое находится в коже и семенах ягод винограда, наносит "смертельный" удар по стволовым клеткам рака толстой кишки. Таковы выводы ученых из Пенсильванского университета. Они верят, что в будущем это открытие поможет научиться предотвращать рак толстой кишки, который является одним из самых распространенных ныне типов рака. Когда во время эксперимента resveratrol и выдержка из семени винограда принимались одновременно, их воздействие было чрезвычайно мощно, и при этом они не повредили здоровым клеткам.

Другие продукты, которые убивают раковые стволовые клетки

Хотя вышеозначенные продукты — одни из самых мощных противораковых природных лекарств, есть и много других со сходным эффектом. Среди них — черника, морковь, кофе, грейпфрут, мята, вишня, лук, черный перец и тимьян.

Обилие продуктов, которые могут иметь большое влияние на рак, напоминает нам, насколько эффективно и безопасно природа может помочь справиться с серьезными недугами нашего времени. Многие врачи не очень хорошо разбираются в теме, у иных же есть финансовые мотивы, чтобы продолжать настаивать на дорогих и часто опасных лекарствах. По этой причине есть большой смысл расширять свой кругозор и узнавать, что, помимо лекарственной помощи, доступно нам в борьбе с серьезными заболеваниями.

Чем раковые клетки отличаются от нормальных?
Каковы причины появления раковых клеток?
Какие бывают типы генов рака?
Основные характеристики и строение раковых клеток
Как выглядят раковые клетки под микроскопом?
Как развиваются раковые клетки, какие этапы проходят в своем развитии?
Ликвидация раковых клеток: что помогает их уничтожить?

Чем раковые клетки отличаются от нормальных?

Для того чтобы организм человека правильно работал как единое целое, каждая клетка в нем должна подчиняться общим правилам и обладать некоторыми основополагающими свойствами:

Не перестает размножаться. Сколько бы своих копий ни создала опухолевая клетка, она не останавится. Злокачественная опухоль постоянно растет и распространяется в организме.

Не специализируются. Раковая клетка не становится специализированной и не выполняет полезные для организма функции. Процесс клеточной специализации называется дифференцировкой. Чем ниже степень дифференцировки, тем агрессивнее ведет себя рак.

Каковы причины появления раковых клеток?

Почему в теле конкретного человека возникли раковые клетки — вопрос во многом риторический.

Каждая живая клетка функционирует и размножается в соответствии с заложенной в ней генетической информацией. При возникновении определенных мутаций эти тонкие механизмы регуляции сбиваются, и может произойти злокачественное перерождение.

Сложно сказать, что именно привело к таким мутациям в каждом конкретном случае. Современным врачам и ученым известны лишь факторы риска, которые повышают вероятность злокачественного перерождения и развития заболевания. Вот основные из них:

Неблагоприятная экологическая ситуация.
Курение.
Чрезмерное употребление алкоголя.
Профессиональные вредности, контакт с канцерогенными веществами и различными излучениями на производстве.
Ожирение, избыточная масса тела.
Ультрафиолетовое излучение солнца и соляриев.
Малоподвижный образ жизни.
Возраст: со временем мутации накапливаются, поэтому вероятность возникновения в организме раковых клеток повышена у пожилых людей.
Нездоровое питание: преобладание в рационе животных жиров, красного и обработанного мяса.

Ни один из этих факторов не приводит со стопроцентной вероятностью к развитию злокачественной опухоли.

Какие бывают типы генов рака?

Не все мутации одинаково опасны. К раку приводят те, которые возникают в определенных генах:

Онкогены активируют размножение клеток. Злокачественное перерождение происходит, когда они становятся слишком активны. В качестве примера можно привести ген, который кодирует белок HER2. Этот белок-рецептор находится на поверхности клетки и заставляет ее размножаться.

Мутации, которые приводят к раку, могут быть наследственными (возникают в половых клетках) и соматическими (возникают в клетках тела в течение жизни).

Основные характеристики и строение раковых клеток

Раковые клетки обладают тремя основополагающими характеристиками, за счет которых так опасны онкологические заболевания:

Способность к бесконтрольному размножению.
Способность к инвазии — прорастанию в окружающие ткани.
Способность к метастазированию — распространению в организме и образованию новых очагов в различных органах.

Не всякая опухолевая клетка — раковая. Раком или карциномой называют злокачественные опухоли из эпителиальной ткани, которая выстилает кожу, слизистые оболочки внутренних органов, образует железы. Из соединительной ткани (костной, жировой, мышечной, хрящевой, кровеносных сосудов) развиваются саркомы. Злокачественные заболевания органов кроветворения называют лейкозами. Опухоли из клеток иммунной системы — лимфомы и миеломы.

Как выглядят раковые клетки под микроскопом?

Если коротко, то они сильно отличаются от нормальных, тех, что ожидает увидеть патологоанатом, когда рассматривает под микроскопом фрагмент ткани. Раковые клетки имеют более крупные или мелкие размеры, неправильную форму, аномальное ядро. Если нормальные клетки в одной ткани все примерно одинаковых размеров, то раковые зачастую разные. Ядро содержит очень много ДНК, поэтому оно крупнее (его размеры тоже вариабельны), а при окрашивании специальными веществами выглядит более темным.

Из нормальных клеток образуются определенные структуры, например, железы. Раковые клетки располагаются более хаотично. Например, они образуют железы искаженной, неправильной формы или непонятные массы, которые на железы совсем не похожи.

Как развиваются раковые клетки, какие этапы проходят в своем развитии?

Раковые опухоли растут за счет деления клеток, которые входят в их состав. Во время деления злокачественная клетка образует две своих копии, таким образом, рост происходит в геометрической прогрессии. Например, для того чтобы образовалась опухоль размером 1 см, нужно около 30 удвоений. Через 40 удвоений новообразование достигает веса 1 кг, и этот размер считается критическим, смертельным для пациента.

Согласно современным представлениям, за рост злокачественной опухоли отвечают так называемые стволовые опухолевые клетки. Они активно делятся, в то время как другие опухолевые клетки просто существуют. Современные ученые заняты поиском методов лечения, направленных против этих стволовых клеток.

Время удвоения опухолевых клеток бывает разным. Например, при лейкозе это происходит за 4 дня, а при раковых новообразованиях толстой кишки — за 2 года. Проходит много времени, прежде чем опухоль достигнет настолько больших размеров, что станет проявляться какими-либо симптомами. Например, если у онкологического больного появились некоторые жалобы, и после этого он прожил год, вероятно, опухоль в его организме на момент появления жалоб существовала уже около трех лет, просто он об этом не знал.

Пока раковая опухоль небольшая, ей вполне хватает кислорода. Но по мере роста она все сильнее испытывает кислородное голодание — гипоксию. Чтобы обеспечить свои потребности, опухолевые клетки вырабатывают вещества, которые стимулируют образование кровеносных сосудов — ангиогенез.

По мере роста опухоли происходит инвазия — распространение раковых клеток в окружающие ткани. Они вырабатывают ферменты, которые разрушают нормальные клетки.

Некоторые из них отрываются от материнской опухоли, проникают в кровеносные и лимфатические сосуды, образуют в них вторичные очаги — метастазы. В этом самая главная опасность злокачественных опухолей. Именно метастатические очаги становятся причиной гибели многих онкологических пациентов.

Ликвидация раковых клеток: что помогает их уничтожить?

С раковыми клетками можно бороться разными способами. Например, удалить их из организма хирургическим путем. Но это возможно лишь в случаях, если опухоль не успела сильно распространиться в организме. Даже если можно выполнить радикальную операцию, никогда нет стопроцентной гарантии того, что в организме не остались микроскопические опухолевые очаги, которые в будущем станут причиной рецидива. Поэтому зачастую хирургические вмешательства дополняют адъювантной и неоадьювантной терапией.

Другие методы лечения:

В Европейской клинике применяются наиболее современные оригинальные препараты для борьбы с раком. У нас есть возможность провести молекулярно-генетический анализ опухолевой ткани, разобраться, из-за каких мутаций клетки стали злокачественными, и назначить наиболее эффективную персонализированную терапию. Свяжитесь с нами, мы знаем, как помочь.

Продукты , содержащие вещества , способные модулировать различные функции в организме и позволяющие поддерживать здоровье в норме , называются функциональными продуктами , а в некоторых случаях нутрицевтиками. Функциональные продукты благотворно действуют на одну или несколько функций организма , улучшают здоровье и самочувствие и/или снижают риск заболевания. Какие из функциональных продуктов обладают противораковыми свойствами?

Лук вызывает у рака слезы

Лук богат витаминами В и С , а также минералами , необходимыми для функционирования антиоксидантов и вывода свободных радикалов. Они активизируют секрецию желудочного сока , поддерживают флору кишечника , помогая тем самым удалению токсинов из организма.

Лук является натуральным источником , изобилующим биофлавоноидами , включая кверцетин. Флавоноиды — активные вещества , работающие против опухолей толстой кишки , головного мозга , лейкемии , рака желудка , простаты , яичников , шейки матки , молочной железы и т. д. Самый активный из всех противораковых флавоноидов — кверцитин. Красный лук наиболее богат этими веществами. Прочие источники кверцетина: яблоко , черный виноград , черника , тутовник , черешня , зеленый чай , петрушка и каперсы.

ВАЖНО! Лук содержит большое количество энзимов и глюкохинина — соединения , которое , подобно инсулину , сокращает излишки сахара в крови , в связи с этим потребление лука исключительно полезно для диабетиков и онкологических больных. С регулированием уровня гликемии нормализуется секреция инсулина в поджелудочной железе и , как следствие , сдерживается рост опухолевых клеток.

Свойства кверцетина лука:

Обладает эффектом химиотерапии: под действием лечения снижается сопротивляемость опухолей и , таким образом , увеличивается выживаемость больных раком.
Задерживает рост и распространение опухолевых клеток.
Индуцирует апоптоз , или самоубийство , раковых клеток.
Оказывает противовоспалительное действие , создавая среду , враждебную для опухолей.
Препятствует появлению метастазов.
Является антиоксидантом , способствует выведению свободных радикалов.
Стимулирует иммунную систему на разрушение опухолевых клеток.
Опыты на крысах показали , что кверцетин способствует выживанию и предупреждает кахексию , вызванную раком.
Помогает выводить из организма токсин бензопирен. Когда вас пригласят на барбекю и вы не сможете отказаться , не забудьте съесть потом побольше лука , например луковый суп.

Прочие свойства

Кроме противоопухолевых свойств , возникающих от большого содержания кверцетина , лук имеет свойство регулировать уровень холестерина , предупреждать сердечно-сосудистые заболевания , остеопороз и старение клеток.

Крестоцветные усиливают противораковые свойства лука. Сотрудники Университета Гейдельберга ввели крысам опухолевые раковые клетки поджелудочной железы человека и затем провели лечение экстрактом лука и брокколи , результаты оказались поразительными. В этом лечении сложились два мощных вещества: кверцетин и сульфорафан. Кверцетин из лука способен индуцировать самоубийство раковых клеток , подавлять метастазы и их распространение. С сульфорафаном , присутствующим в брокколи и других крестоцветных , воздействие кверцетина усиливается.

Потребление: будет разумно употреблять их ежедневно , чтобы воспользоваться их превосходными антиопухолевыми свойствами. Сырой лук может вызвать у отдельных людей проблемы с пищеварением , поэтому лучше употреблять его в вареном виде , хотя тогда содержание в нем кверцитина уменьшается.

Еще один способ убрать вещество , заставляющее нас плакать и вызывающее неприятное ощущение в желудке: нарезать лук на дольки , поместить в теплую воду и оставить на несколько часов. Теми же характеристиками обладают зеленый лук , шалот и порей.

Чеснок — лекарство от всех болезней

В Египте пять тысяч лет назад его использовали в лечебных целях. Клавдий Гален , просвещенный врач Римской империи , считал чеснок панацеей и рекомендовал его гладиаторам для ежедневного употребления в качестве восстанавливающего средства.

Чеснок относится к тому же семейству растений , что и лук репчатый , зеленый и порей. Так же как и последние , он содержит кверцетин , но , кроме того , в нем есть вещество с противоопухолевыми свойствами — аллиин , эфирное масло , отвечающее за специфический запах чеснока. Аллиин превращается в аллицин при измельчении головки чеснока , и именно аллицин обладает противораковым эффектом. Но не только он , в чесноке имеется двадцать субстанций , производных аллиина , с противораковыми свойствами: диалил сульфид , S-аллил цистеин , S-метил цистеин и др.

Кроме того , чеснок содержит олигоэлементы: железо , селен , цинк , магний , серу и кальций. В нем также много фруктозанов ( до 75%) и аргинина.

Увеличение потребления чеснока связывается со снижением риска заболеть различными видами рака: пищевода , желудка , толстой кишки , поджелудочной железы , кожи , легких и груди.

Женщины , в пище которых всегда присутствует чеснок , болеют раком на 50% меньше , чем те , кто чеснок почти не ест.

Потребление 10 г чеснока в день , это один-два зубчика , снижает возможность заболеть раком любого вида.

Противораковые свойства аллиина и его производных ( добавим к этому кверцетин , который содержится в чесноке в большом количестве):

Помогает вывести из организма потенциально канцерогенные вещества , предупреждая таким образом опасность развития рака.
Помогает компенсировать вред , нанесенный ДНК клеток , и избежать мутации раковых клеток.
Подавляет пролиферацию клеток.

Другие терапевтические свойства чеснока

Имеет антибактериальные , противовирусные и противогрибковые свойства , то есть борется со всеми инфекциями. Антикоагулятор.

Способ применения. Для профилактики рака нам надо съедать от двух до четырех зубчиков чеснока в день.

Для того чтобы обеспечить освобождение аллиина и его превращение в аллицин , нужно размять зубчики чеснока плоской стороной ножа и оставить до готовки минут на десять. Тогда противораковые вещества чеснока становятся активными и готовы вступить в борьбу против рака.

Для уничтожения характерного запаха можно смешать чеснок с сельдереем и петрушкой , таким образом мы еще и увеличим его противораковые качества.

Чеснок лучше усваивается в приготовленном виде. Простой способ приготовить чеснок , сохранив все его свойства, — добавлять его во все овощные супы-пюре . Если удалить росток , чеснок легче разминается.

Крестоцветные отражают раковую атаку

Говоря о крестоцветных , мы имеем в виду капусту: брюсселькую , листовую , ломбардскую , китайскую , цветную , брокколи , кочанную капусту , а также репу , редис и редьку.

Крестоцветные содержат глюкозинолаты , имеющие противораковые свойства. Самые изученные глюкозинолаты , противодействующие раку: индол-3-карбинол ( его больше всего в брокколи) и сульфорафан ( в цветной капусте). Глюкозинолаты придают крестоцветным характерный запах и вкус. Когда стенки клетки этих растений раздавливаются пестиком или размельчаются ножом , в действие вступает энзим мирозиназа , который превращает глюкозинолаты в изотиоцинаты , настоящие противораковые агенты.

Упомянутые вещества , содержащиеся исключительно в крестоцветных , способны предупреждать и лечить рак , так как они мешают предраковым клеткам стать злокачественными , индуцируют апоптоз некоторых опухолевых клеток и затрудняют возникновение новых сосудов , благодаря которым может прогрессировать опухоль.
Они также стимулируют иммунную систему к ликвидации опухолевых клеток , увеличивая на 50% активность натуральных киллеров.
Кроме того , они регулируют уровень эстрогенов , циркулирующих в крови , что особенно полезно для предупреждения рака молочной железы. Если регулярно есть крестоцветные , риск заболеть раком груди снижается.

ВАЖНО! Крестоцветные являются антиоксидантами , поскольку богаты бета-каротином , витамином С , селеном и витамином Е. Они блокируют канцерогенный потенциал большого количества особенно опасных веществ , способных спровоцировать рак.

Эти растения — дезинтоксиканты , они успешно активируют наши антиоксидантные системы.

Есть люди , которые очень восприимчивы к раку оттого , что в их организме не срабатывают дезинтоксиканты. Некоторые особенно чувствительны к табачному дыму , и так как у них слабая антиоксидантная система , им грозит опасность заболеть раком легких , но эта проблема разрешима , если они будут регулярно потреблять эти чудодейственные растения.

Крестоцветные способны ингибировать проявление двух генов , связанных с раком генетического происхождения: BRCA1 и BRCA2 , которые ответственны за рак груди и простаты.

ВАЖНО! Крестоцветные не только предупреждают рак , но даже способны продлить жизнь пациентов , больных раком , и предотвратить рецидив.

Регулярное потребление этих растительных продуктов значительно снижает риск заболеть раком различной локализации: полости рта , пищевода , легких , почек , мочевого пузыря , толстой кишки , груди , яичников , простаты.

Сейчас начинают изучать пользу добавок с экстрактом крестоцветных , результаты по предупреждению и лечению рака молочной железы вдохновляют.

Потребление. Чтобы получить противораковый эффект , желательно употреблять капусту и другие продукты семейства крестоцветных три раза в неделю.

В 2000 году была опубликована интересная работа , показавшая , что включение в рацион крестоцветных три или больше раз в неделю наполовину сокращает риск рака простаты и уменьшает риск формирования метастазов.

Китайские исследователи доказали , что у женщин , потребляющих порцию крестоцветных ежедневно , на 50% снижается опасность рака груди. Европейские исследования показывают , что женщины , которые едят крестоцветные по крайней мере раз в неделю , имели на 17% меньше риска заболеть раком груди.

Из всех крестоцветных самым эффективным противораковым продуктом является самый зеленый из них — брокколи. Так что всем есть брокколи.

Кулинарные советы

Не рекомендуется кипятить крестоцветные , так как сульфорафан и индол-3-карбинол при высоких температурах разлагаются.

ВАЖНО! Не забудьте: чтобы крестоцветные были эффективнее , нужно их размельчать и хорошо разжевывать!

Идеально есть их сыром виде , приготовленными на пару или в воке. А если кипятим , то не больше десяти минут. При варке капусты три четверти глюкозинатов переходят в воду , в этом случае нужно использовать капустный бульон; можно , например , сделать крем-суп , но все же лучше есть в сыром виде или готовить на пару.

Замечательный ужин получается из брокколи на пару ( минут 10), приправленной ложкой растительного масла , соком лимона и свежеразмолотым черным перцем , или салат из капусты с приправой из растительного масла , уксуса , куркумы и перца.

Одиле Фернандес , "Мои рецепты от рака. Опыт врача , победившего онкологию"

Новый российский препарат на основе углерода повысит эффективность фотодинамической терапии, используемой против рака кожи и слизистых оболочек. В основе разработки — водорастворимые фуллерены со специальными красителями, которые проникают в организм через кровь и вызывают разрушение опухоли при направленном световом воздействии. В настоящее время ученые проводят тестирование препарата на животных. Его появления в клинической практике можно ожидать через пять лет.

Активный краситель

За основу нового препарата ученые взяли особые соединения углерода — фуллерены Трошина. Они могут растворяться в воде за счет присоединенных к ним гидрофильных аминосоединений, которые интенсивно взаимодействуют с жидкостью, притягивая ее молекулы. По словам разработчиков, это значительно повышает биосовместимость вещества и позволяет ему проникать в любые ткани и органы без риска повреждения сосудов.

Отдел кинетики химических и биологических процессов Института проблем химической физики РАН

По словам ученого, именно такое излучение проникает в тело на наименьшую глубину и позволяет воздействовать на фуллерены, находящиеся в опухолях поверхностных разновидностей рака (злокачественные опухоли кожи, слизистых оболочек).

Кислородное нападение

Для того чтобы воздействие света вызвало разрушение опухоли в организме, должна сработать длинная цепочка химических взаимодействий.

— При попадании излучения на краситель он переходит в возбужденное состояние, которое передается на связанный с ним фуллерен, — рассказал Николай Горячев. — Затем его молекула делится электронами с кислородом, содержащимся в раковых клетках.

В результате кислород из спокойного и устойчивого триплетного состояния переходит в так называемую синглетную форму. Она является химически нестабильной и испускает излучение инфракрасного спектра, которое уничтожает опухоль, не повреждая сосуды.

Впоследствии данную методику можно будет использовать для лечения таких поверхностных форм онкологических заболеваний, как рак кожи и слизистых оболочек. Причем данная разновидность терапии обещает быть в разы более эффективной по сравнению с аналогичными вариантами воздействия за счет применения стабильных синглетных красителей, которые обладают более слабым и пролонгированным действием.

Луч света в темной комнате

Предполагается, что перед проведением фотодинамической терапии пациент будет размещен в темном помещении, после чего препарат, содержащий модифицированные фуллерены, будет добавлен в его кровь и равномерно распределится по организму. Затем врачи начнут воздействовать с помощью источника света на область, в которой находится опухоль, вызывая локальное разрушение тканей с помощью агрессивной формы кислорода.

По словам ученых, через несколько часов препарат покинет организм естественным образом через выделительную систему и дальнейшее воздействие света уже не будет приводить к разрушению тканей. С этого момента пациент сможет покинуть темное помещение и перейти в обычную палату.

Минимальная энергия

— Использование в разработке соединений, способных активизироваться от воздействия низкоэнергетического излучения, будет гарантировать большую безопасность пациента, чем в случае с лазерами, которые также применяются при лечении рака кожи и могут вызвать ожоги, — считает заведующий лабораторией пептидных иммуногенов Института иммунологии Сергей Андреев. — В этом смысле новый улучшенный препарат может стать одним из оптимальных вариантов терапии (при условии успешного прохождения предстоящих клинических испытаний).

Оценили разработку и представители врачебного сообщества.

Пациентка во время свето-лазерной терапии в реабилитационном центре Волгоградского областного клинического онкологического диспансера

— Фотодинамическая терапия с помощью препаратов на основе фуллеренов, как правило, используется вместе с другими методиками (в частности, стандартной химиотерапией) и способна значительно увеличить их эффективность в борьбе с некоторыми видами рака, что делает разработку ученых актуальной для медицинского применения, — пояснил профессор-онколог Владимир Лаптев.

В настоящее время новый препарат проходит испытания на лабораторных животных, а его медицинское применение может начаться уже через пять лет.

Фуллерены — открытые в 1985 году соединения углерода, молекулы которых представляют собой выпуклые замкнутые многогранники, по своему внешнему виду напоминающие футбольные мячи. Своим названием эти объекты обязаны американскому архитектору Бакминстеру Фуллеру, применявшему пяти- и шестиугольные конструкции при проектировании куполов зданий, внешний вид которых напоминал молекулы новых веществ.

В настоящее время налажен промышленный выпуск фуллеренов, основные способы получения которых сводятся к сжиганию различных углеродосодержащих соединений и дальнейшей очистке вещества от побочных продуктов горения. Способность фуллеренов свободно проникать в клеточные мембраны позволяет использовать их в медицине в качестве эффективного средства для адресной доставки лекарств. Кроме того, благодаря своим полупроводниковым свойствам вещества данного типа применяются в электронике и фотоэлементах.

Читайте также: