Новая технология уничтожает 99% раковых клеток без химиотерапии

Исследователи создали перспективную технологию для терапии рака, основанную на воздействии света, которая активирует микроскопические молекулы, способные разрушать раковые клетки без применения химиотерапии, хирургии или радиации.

Данная методика получила название «молекулярный молот» и использует медицинские молекулы, известные как «аминосианины» — синтетические красители, применяемые в медицинской визуализации. При облучении ближним инфракрасным светом эти молекулы вызывают механические колебания внутри раковых клеток.

Под воздействием соответствующего света молекулы начинают вибрировать с частотой около 40 триллионов колебаний в секунду, что приводит к разрыву мембраны раковой клетки и ее уничтожению за считанные минуты, даже при низких концентрациях молекул.

Результаты первых испытаний технологии были опубликованы в журнале Nature Chemistry. Исследование провели ученые из Университета Райса, Техасского университета A&M и Техасского университета.

В лабораторных экспериментах технология уничтожила около 99% раковых клеток, а у половины мышей с меланомой наблюдалось полное излечение после экспериментального лечения.

После публикации этих данных ученые под руководством химика Джеймса Тора продолжили совершенствовать метод, стремясь повысить точность воздействия на различные виды рака.

В новой статье, опубликованной в журнале Advanced Science, команда описала разработку нескольких вариантов «молекулярных молотов», что может расширить возможности применения технологии против различных опухолей.

Перспективы терапии панкреатического рака

Технология находится на ранних этапах разработки: эксперименты пока ограничены лабораторными и животными моделями, широкое клиническое применение на людях еще не проводилось. Для подтверждения эффективности и безопасности необходимы дополнительные исследования.

Уникальность метода заключается в прямом механическом воздействии, что потенциально снижает риск развития устойчивости раковых клеток, как это бывает при некоторых медикаментозных терапиях.

Механизм действия основан на явлении молекулярных плазмонов: при активации светом электроны в молекулах аминосианина коллективно движутся, вызывая механическое движение всей молекулы и создавая силу, способную разрушать мембрану раковой клетки.

Молекулы содержат компоненты, обеспечивающие их прилипание к раковым клеткам, а быстрые колебания разрывают окружающую мембрану.

Ключевым элементом технологии является использование ближнего инфракрасного излучения, которое проникает в ткани глубже, чем видимый свет, что может позволить в будущем воздействовать на опухоли, расположенные в глубине организма, например в костях или внутренних органах, без хирургического вмешательства.

Исследователи также изучали токсичность молекул и обнаружили, что неактивные молекулярные молоты в низких дозах быстро поглощаются и выводятся здоровыми клетками, что свидетельствует о потенциальной безопасности применения в терапевтических целях.

Авторы подчеркивают, что до появления «молекулярного молота» как доступного лечения для пациентов еще далеко, однако текущие результаты демонстрируют многообещающее направление в онкологических исследованиях, основанное на использовании механического движения на молекулярном уровне для уничтожения пораженных клеток.