Ученые уничтожили 99% раковых клеток с помощью вибрирующих молекул

Ученые обнаружили удивительный способ уничтожения раковых клеток. Исследование, опубликованное впервые в прошлом году в журнале Nature Chemistry и продолжившееся в этом, показало, что стимулирование молекул аминоцианина светом ближнего инфракрасного диапазона приводит к их синхронным колебаниям, достаточным для разрушения мембран раковых клеток.

Молекулы аминоцианина уже используются в системах биовизуализации в качестве синтетических красителей. Они обычно используются в малых дозах для выявления рака, остаются стабильными в воде и хорошо прикрепляются к внешним поверхностям клеток.

Как работает вибрационный механизм?

Исследовательская группа из Университета Райса, Техасского университета A&M и Университета штата Техас заявила, что их подход является заметным улучшением по сравнению с другим видом ранее разработанных молекулярных устройств для уничтожения рака, называемых механизмами «Феринг»-типа, которые также могли разрушать структуры проблемных клеток.

«Это совершенно новое поколение молекулярных механизмов, которые мы называем молекулярными отбойными молотками», – сказал химик James Tour (Джеймс Тур) из Университета Райса, когда были опубликованы результаты исследования.

Они более чем в миллион раз быстрее в своем механическом движении, чем прежние механизмы, и их можно активировать не видимым, а ближним инфракрасным светом.

Использование ближнего инфракрасного света важно, потому что позволяет ученым проникать в организм глубже. Потенциально можно будет лечить рак в костях и органах, не прибегая к хирургическому вмешательству, необходимому для того, чтобы добраться до раковой опухоли.

В ходе испытаний на выращенных в лаборатории раковых клетках метод молекулярного отбойного молотка показал 99-процентный результат по уничтожению клеток. Подход также был опробован на мышах с меланомой, и у половины животных рак полностью исчез.

Структура и химические свойства молекул аминоцианина позволяют им синхронизироваться под воздействием правильного раздражителя – например, ближнего инфракрасного света. В движении электроны внутри молекул образуют так называемые плазмоны – коллективные колебания, которые приводят в движение всю молекулу.

«Необходимо подчеркнуть, что мы обнаружили еще одно объяснение того, как эти молекулы могут работать», – говорит химик Ciceron Ayala-Orozco (Сисерон Айала-Ороско) из Университета Райса.

Впервые молекулярный плазмон используется таким образом, чтобы возбудить всю молекулу и произвести механическое воздействие для достижения определенной цели – в данном случае разрыва мембраны раковых клеток».

С одной стороны, у плазмонов есть плечо, которое помогает соединять молекулы с мембранами раковых клеток, в то время как колебательные движения разрывают их на части. Исследование все еще продолжается, и его первые и последующие результаты весьма многообещающи.

Кроме того, это такой простой биомеханический метод, против которого раковым клеткам будет сложно придумать какую-то блокаду. Далее исследователи собираются изучить другие типы молекул, которые могут быть использованы аналогичным образом.

Это исследование посвящено поиску иного способа лечения рака с помощью механических сил на молекулярном уровне.

Клиника Health Point World (Dr. Soho Clinic) Турция,СтамбулОставить заявку

Клиника по лечению головного мозга NPİSTANBUL (NPİSTANBUL Brain Hospital) Турция,СтамбулОставить заявку

Частная клиника Медикабиль (Private Medicabil Hospital) Турция,БурсаОставить заявку

Опубликовано: 30.12.2024

Обновлено: 29.12.2024

Медицинский автор, Медицинский редактор:

Степан Юк

Медицинский эксперт:

Александр Возняк