В Курске разрабатывают новый способ лечения рака

Сотрудник научного центра ЮЗГУ Максим Пугачевский с помощью наночастиц пытается перехитрить и победить опасное заболевание По данным Минздрава, сейчас онкологией страдают больше 3,5 млн. россиян. Курская область в 2018 году стала первой в стране по числу заболевших. Рак лечат, но панацеи от него по-прежнему нет. Особенно трудно даётся борьба с опухолями в головном мозге. Способ, который предлагает курский учёный Максим Пугачевский, щадящий. Он позволит по максимуму сохранить здоровые клетки пациента и снизить риск осложнений. Лечащий дефект Сама идея использовать наночастицы для лечения рака не новая. Российские и зарубежные учёные провели множество исследований на этот счёт. Сложность заключается в том, что когда частицы достигают цели, они поражают не только клетки опухоли, но и здоровые. Возможно, так происходит потому, что во всех этих методах используют неизбирательные частицы, полученные путём химической реакции. В своих работах учёный Максим Пугачевский начал использовать другой способ получения тех самых наночастиц – физический, под воздействием мощного лазера. – Применяя метод лазерной абляции, мы можем получать частицы с уникальными свойствами не только за счёт их размера, но и особенностей их структуры, – пояснил доктор физико-математических наук, научный сотрудник Регионального центра нанотехнологий ЮЗГУ Максим Пугачевский. – «Кристаллические дефекты», получаемые в процессе лазерной абляции, придают частицам ряд особенных свойств. Обычно, чтобы получить наночастицы определённой структуры, учёные используют химические добавки. Однако они влияют на свойства вещества и на организм больного в последующем. Метод курского учёного позволяет получать наночастицы, которые будут работать и при этом выводиться из организма в течение нескольких суток. – Из-за своего небольшого размера наночастицы быстро агломерируются, то есть объединяются между собой. Быть вместе им энергетически выгодней, чем существовать раздельно. Метод лазерной абляции способен генерировать частицы с кристаллическими дефектами, которые стабилизируют их состояние, – отметил учёный. С помощью лазера Максиму Пугачевскому удалось получить наночастицы диоксида церия. Этот материал в медицине применяется уже давно благодаря уникальным антиоксидантным свойствам. Именно на этих свойствах построен инновационный подход учёного. Троянский конь для опухоли – Мы изучаем свойства наших материалов для последующего внедрения технологии именно для лечения рака мозга, – рассказывает Максим Александрович. – Это самый опасный вид рака, и мы думаем, что его можно вылечить с минимальными осложнениями. Для этого мы будем использовать фотодинамическую терапию. Это также уже известный метод лечения онкологических и инфекционных заболеваний, основанный на применении светочувствительных веществ и света определённой длины волны. Идея в том, чтобы свести в одном месте нетоксичные по отдельности компоненты, а затем запустить реакцию. Это помогает уничтожить опухоль, но вместе с ней умирает и огромное количество здоровых клеток. При онкозаболеваниях мозга такой способ может нанести серьёзный удар по здоровью пациента. Здесь на помощь должны прийти наночастицы, полученные методом лазерной абляции. По замыслу автора метода, частицы диоксида церия и диоксида титана будут внедряться в организм. Клетки рака, жадные от природы, будут впитывать всё, что попадается на их пути. В том числе и введённые в кровь наночастицы. Дальше будет задействовано ещё одно важное свойство раковых клеток – активный кислородный обмен. Этим и пользуется учёный: диоксид церия становится защитником здоровых клеток, а в это время другой компонент, диоксид титана, эффективно уничтожает раковые клетки. – Для начала реакции необходимо донести источник света до раковой опухоли. Для этого мы будем использовать оптоволокно. Его свойства позволяют сделать инструмент, сравнимый с толщиной человеческого волоса, но при этом способный передавать волны света нужной длины. Таким образом операция становится максимально безопасной, – отмечает Максим Пугачевский. – Технология уже доказала свою эффективность на органических системах, сейчас мы переходим на живые культуры клеток. Если и здесь метод сработает, то будем думать об экспериментах на животных. И это будет уже прорыв в лечении рака мозга! По словам учёного, в медицине путь от открытия до применения на практике очень долгий. Нужно учесть все возможные последствия, которые могут возникнуть при применении наночастиц. Первичные испытания в лаборатории университета способ успешно прошёл, но возможностей для опытов на живых клетках в ней нет. За помощью Максим Пугачевский обратился к коллегам из Южной Кореи, которые тоже работают над новыми способами лечения рака. – Я презентовал им свои наночастицы, они очень заинтересовались ими и предложили совместные исследования на опухолевых тканях и культурах раковых клеток. Тестирование уже проводится на базе корейских университетов Kwangwoon и Kyung Hee, – поделился Максим Пугачевский. Kyung Hee University входит в десятку лучших университетов Южной Кореи и в число лучших вузов мира. Kwangwoon University стабильно занимает высокие позиции в академическом рейтинге Южной Кореи и считается одним из самых престижных учебных заведений на планете. Эксперименты будут проводиться на нескольких поколениях клеточных культур, поэтому первые результаты удастся получить в ближайшие 6 – 9 месяцев. Ожидание для учёного будет томительным, ведь разработка метода лечения рака для него – мечта всей жизни. 9000 км до мечты Свойства наноматериалов Максим Пугаческий изучает уже более 10 лет. Начинал свои исследования он ещё в Дальневосточном университете Хабаровска. Его разработки заинтересовали директора Регионального центра нанотехнологий ЮЗГУ Александра Кузьменко и ректора университета Сергея Емельянова. По словам Максима Пугачевского, он знал, что в Курске сильный научный центр, поэтому решился на кардинальный шаг. Жена его поддержала и вместе с ним проделала путь на машине в 9 тысяч километров от Дальнего Востока до Курска. – Абсолютно не пожалел о своём решении ехать на машине. Это было незабываемое приключение. На пути по просторам Родины мы увидели просто потрясающие картины: красоту и величие озера Байкал, монументальность красноярских столбов, разнообразие и схожесть десятков городов страны, – поделился впечатлениями учёный. В Курске доктор наук работает уже около двух лет. Именно здесь ему удалось получить первый прототип уникальных наночастиц. – Возможности и оснащение научного центра приятно удивили. С помощью современного оборудования я смог приступить к реализации моих научных идей. И результат не заставил себя долго ждать. Был разработан важнейший проект по получению аблированных наночастиц, – рассказал Максим Пугачевский. Возможно, в будущем этот метод позволит не только эффективно бороться с онкологией, но и создавать эффективные нанолекарства, которые можно будет купить в обычной аптеке. Кристина Леонова В бой с раком – с плазменным ножом Новосибирские учёные разработали новый метод лечения раковых опухолей при помощи холодной плазменной среды. Об этом сообщили на сайте института физики полупроводников (ИФП). Как стало известно, раковые клетки обрабатывали плазмой. От этого жизнеспособность опухолей снижалась. По словам доктора физико-математических наук Дмитрия Закревского, во время процедуры температура плазмы не превышает 40 градусов. Соответственно, организм не испытывает термического шока. – В ходе выполнения проекта мы разработали и запустили два типа устройств с цилиндрической и плоской геометрией «плазменный нож». Устройство с цилиндрической доставляет холодную плазму к биологическому объекту с высокой точностью: участки со сложными поверхностными структурами, углублениями и полостями легко доступны с помощью цилиндрической струи и могут обрабатываться равномерно. Устройства с плоской геометрией позволяют обрабатывать гораздо большие по площади поверхности, – рассказал Дмитрий Закревский. Сейчас специалисты проводят эксперименты по воздействию плазменной струи на биологические объекты. Их цель – оптимизировать параметры струй и манипулировать ими для достижения максимального эффекта с точки зрения биологии – управляемой гибели раковых клеток.