Физики из России узнали, как создать идеальных "киллеров" рака

МОСКВА, 19 дек – РИА Новости. Физики из России и Британии создали теорию, описывающую коллективное поведение наночастиц, убивающих раковые клетки, и выяснили, как можно резко повысить их эффективность. Выводы ученых были представлены в журнале Physical Review E. "Наша модель показывает, что в сравнении с классической формулой максимумы нагрева должны быть на порядок меньше, а получаемый при этом эффект – в два раза больше. Говоря проще, нагревать пораженный участок нужно, к примеру, не десть, а только пять минут", — рассказывает Алексей Иванов из Уральского федерального университета в Екатеринбурге. В последние годы зарубежные и российские ученые все чаще пытаются применять различные наночастицы для борьбы с раком, инфекционными заболеваниями или для лечения неинфекционных болезней. Как правило, они используются в качестве своеобразных "контейнеров" для доставки очень опасных токсинов внутрь опухоли или очага инфекции. В других случаях наночастицы сами по себе служат средством для удаления опухоли или "киллерами" микробов и вирусов. Иногда они присоединяются к ним и выступают в качестве своеобразной "мишени", привлекающей внимание иммунных клеток. В других случаях на них наводится излучение лазера, нагревающее частицы и сжигающее клетки, или магнитные поля. Частицы второго типа работают очень хорошо, они уже достаточно давно используются для борьбы с меланомой и другими формами рака кожи. Несмотря на их успех, ученые пока не до конца понимают, что управляет их нагревом и как его можно усилить. Как передает пресс-служба Российского научного фонда, Иванов и его коллега Филип Кэмп (Philip Camp), работающий в университете Эдинбурга (Шотландия), уже несколько лет изучают свойства таких наночастиц, пытаясь подобрать идеальные размеры и прочие свойства подобных "киллеров" раковых клеток. Моделируя поведение подобных частиц на суперкомпьютере, ученые заметили странную вещь – предсказания классической модели, описывающей "коллектив" из множества однородных объектов, сильно расходились с результатами экспериментов. Это заставило их подготовить свой набор формул, описывающих подобные процессы, и заново просчитать то, как будет меняться поведение наночастиц, скорость их нагрева и другие процессы при изменении их размеров, продолжительности облучения и манеры распределения по опухоли. Как оказалось, на поведение наночастиц очень сильно влияло то, как они взаимодействовали между собой, что раньше практически не учитывалось при просчете их свойств и манеры действия на опухоль. Применение "коллективистских" подходов, как отметил Иванов, дает более точный результат и объясняет, почему классические методы прогноза часто дают неверный и совершенно противоположный результат по сравнению с данными реальных опытов. Новый набор формул, с другой стороны, позволяет очень точно предсказывать поведение наночастиц, что позволит создать идеальных "киллеров" рака в будущем. Иванов и его коллеги планируют провести первые опыты с реальными частицами, чьи свойства были просчитаны подобным образом, в самое ближайшее время.