Частицы оксида марганца оказались одним из самых эффективных средств для защиты мозга от негативного действия радиации, в том числе и при лечении рака, сообщает пресс-служба Института ядерной физики СО РАН.
«Мы занимаемся повышением эффективности лучевой терапии. Недавно мы показали, что оксид марганца можно применять для подсветки глиобластомы, а также обнаружили, что его наночастицы усиливали действие радиации на клетки. Однако при работе с мышами выяснилось, что они делали животных более устойчивыми к радиации», — рассказывает Евгений Завьялов из Института цитологии и генетики СО РАН в Новосибирске.
Различные формы рака головного и спинного мозга встречаются реже, чем рак груди, простаты или кишечника, однако практически все они крайне агрессивны и опасны и в большинстве случаев ведут к быстрой гибели пациента из-за сложностей с химиотерапией или невозможности хирургического вмешательства.
Рак мозга чаще всего поражает детей. Только один из подвидов таких опухолей, глиобластома, становится причиной 15% смертей от рака среди младенцев. До сих пор не было известно средств, которые могли бы избавить человека от этих форм рака, кроме лучевой терапии и удаления новообразования, что сопровождается массовой гибелью здоровых клеток мозга.
Новосибирские ученые сделали большой шаг в сторону решения этой проблемы, открыв необычные свойства наночастиц оксида марганца.
Ученые из ИЯФ и их коллеги-биологи из Института цитологии и генетики уже много лет разрабатывают приборы и приемы, позволяющие более точно фокусировать пучок частиц на опухоли, что помогло бы снизить дозу облучения, необходимую для полного уничтожения всех следов рака.
Как отмечает Завьялов, его команда возлагала большие надежды на наночастицы оксида марганца, усиливающие действие потока заряженных частиц на пораженную ткань и заставляющие опухоль гибнуть быстрее.
Успешно проверив эту идею на образцах раковых клеток в пробирке, ученые имплантировали несколько фрагментов глиобластомы мышам, ввели им наночастицы и проследили, как меняется отклик на радиотерапию.
Эти опыты неожиданно показали, что оксид марганца работал в теле животных совершенно иначе, защищая клетки от действия радиации. Это, как предположили биологи, связано с тем, что наночастицы нейтрализовали перекись водорода и другие агрессивные окислители, возникавшие внутри опухоли и рядом с ней при облучении.
«Чтобы подтвердить эту гипотезу, мы проверили, как меняется работа наночастиц при сдвигах в концентрации кислорода. Получая во время облучения обедненную дыхательную смесь, мыши жили дольше и погибали быстрее, когда доля кислорода в смеси увеличивалась», — продолжает ученый.
Все это, как отмечает Завьялов и его коллеги, позволяет применять подобные наночастицы для защиты человека от высоких доз радиации как при лечении рака, так и при ликвидации аварий и в других обстоятельствах. Последние выводы ученых были опубликованы в журнале Physics Procedia.
