Биофизики из России создали "наногранаты" для особо опасных лекарств

МОСКВА, 10 июл – РИА Новости. Ученые из России, Британии и Украины создали нанокапсулы, в которые можно упаковывать опасные для организма вещества и доставлять их в опухоль или в пораженные органы, не убивая другие ткани. Их описание было представлено в журнале ACS Applied Materials & Interfaces. В последние годы зарубежные и российские ученые все чаще пытаются применять различные наночастицы для борьбы с раком, инфекционными заболеваниями или для лечения неинфекционных болезней. В некоторых случаях наночастицы сами по себе служат средством для удаления опухоли или "киллерами" микробов и вирусов, выступая в качестве своеобразной "мишени", на которую наводятся или иммунные клетки, или излучение лазера, нагревающее частицы и сжигающее клетки. В других случаях, как рассказывают ученые, наночастицы являются лишь средством доставки ядовитых молекул в очаг инфекции или внутрь опухоли, что ограничивает их действие и позволяет снизить дозу, необходимую для полного уничтожения раковых клеток. Как правило, такие наночастицы состоят из органических соединений, "невидимых" для иммунитета. Антон Попов из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино и его коллеги создали необычные наночастицы подобного рода, ключевым компонентом которого стала не органика, а диоксид церия – материал, у которого недавно российские ученые нашли антирадиационные и антиоксидантные свойства. Эти опыты натолкнули его команду на мысль, что оксид церия можно использовать в качестве основы для полых наночастиц, заполненных различными токсичными веществами, которые могут повреждать ДНК или другие компоненты здоровых клеток. Аналогичным образом, подобные "наногранаты" могут доставлять внутрь тканей различные белки и сигнальные молекулы, разрушающиеся при вводе в кровоток. Руководствуясь этой идеей, авторы статьи создали полые наночастицы из оксида церия, используя набор из относительно простых реагентов – аммиака, хлорида церия, лимонной кислоты и соединения кальция. Внутрь них они поместили молекулы люциферазы – белка светлячков, который вырабатывает свет в присутствии кислорода или других агрессивных окислителей. Эти наночастицы ученые ввели в культуры нервных клеток крыс и раковых клеток человека, которые обитали в крайне агрессивной среде, насыщенной перекисью водорода и другими опасными веществами. Как отмечает пресс-служба ИТЭБ, большая часть наночастиц смогла успешно проникнуть внутрь нейронов и раковых клеток, раствориться и выделить люциферин внутри них, а не вне их границ. Оксид церия, как отмечают ученые, защищал белок от разложения даже при очень высокой кислотности среды, и не мешал его работе в нейтральной и щелочной среде. Способность подобных наночастиц быстро проникать внутрь клеток и при этом защищать их от оксидантов, по мнению Попова и его коллег, выгодно отличает их от других типов "наногранат", многие из которых сами по себе вырабатывают большое число агрессивных молекул. Это свойство церия, как надеются ученые, поможет наночастицам на его базе стать основой долгоиграющих и очень эффективных лекарств от рака и других болезней.