Несмотря на то, что ученые постоянно совершенствуют методы лечения рака, еще многое предстоит улучшить. Новое исследование, проведенное на мышах, фокусируется на соли.
Исследователи успешно использовали наночастицы хлорида натрия для разрушения раковых клеток. За десятилетия исследователи создали постоянно растущий арсенал лекарств для борьбы с раком. Однако многие из этих препаратов токсичны не только для раковых клеток, но и для здоровых тканей.
Исследователи не прилагают большие усилия для того, чтобы найти более эффективные методы лечения с меньшим количеством негативных последствий для остальной части тела. Ученые — многие из Университета Джорджии в Афинах — разработали хлорид натрия или соль в форме наночастиц. Хлорид натрия необходим для жизни, но в неправильном месте он может привести к гибели клеток.
Чтобы контролировать это, ионные каналы на плазматических мембранах, которые окружают наши клетки, предотвращают попадание соли. Поддержание правильного баланса в клетке между ионами натрия и хлорида снаружи и калием внутри стимулирует многие процессы, которые помогают поддерживать гомеостаз — постоянную клеточную среду.
Соль как троянский конь
Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Advanced Materials, проверили свою теорию о том, что «наночастицы хлорида натрия (SCNP) можно использовать в качестве стратегии троянского коня для доставки ионов в клетки и нарушения ионного гомеостаза».
SCNP содержат миллионы атомов натрия и хлора, но ионные каналы, ответственные за сохранение соли, не распознают их в этой форме. Следовательно, SCNP могут свободно проникать в клетку, а, попав внутрь, они растворяются, высвобождая ионы натрия и хлора, которые попадают в клетку. Эти ионы разрушают клеточные механизмы и разрушают плазматическую мембрану.
Когда клеточная мембрана распадается, атомы натрия и хлора высвобождаются. Это, в свою очередь, сигнализирует об иммунном ответе и воспалении.
Используя модель мыши, ученые проверили свою теорию. Они вводили SCNP в опухоли и определяли их рост. Они сравнили рост этих опухолей с опухолями мышей контрольной группы, которые получали такое же количество хлорида натрия в растворе, а не в виде наночастиц. Команда нашла, что SCNPs подавили рост опухоли на 66%, по сравнению с контрольной группой. Важно отметить, что не было никаких признаков того, что SCNP наносили ущерб любому другому из органов мышей.
Важность безопасности
Этот метод представляется безопасным.
Как объясняет доктор философии, доцент и ведущий автор книги Джин Се: «После разрушения раковой клетки наночастицы превращаются в соли, которые сливаются с жидкой системой организма и не вызывают систематической или накопительной токсичности. Никаких признаков систематической токсичности не было даже с SCNPs, введенными в высоких дозах».
Кроме того, раковые клетки казались более восприимчивыми к SCNPs, чем здоровые клетки. Авторы полагают, что это может быть связано с тем, что в раковых клетках с самого начала содержится больше натрия, что делает их более уязвимыми для перегрузки. В последние годы многие исследователи изучали, могут ли различные типы наночастиц быть полезными в медицине; в итоге очень немногие достигли клиники.
Как признают авторы исследования: «Основными проблемами являются токсичность частиц, медленный клиренс и непредсказуемое долгосрочное воздействие на организм». SCNPs, однако, бывают разные. Авторы объясняют, что «они сделаны из мягкого материала, и их токсичность полностью зависит от формы наночастиц».
Противораковая вакцина?
Во второй части исследования ученые исследовали влияние раковых клеток, которые уже были убиты SCNP. Они вводили эти клетки мышам и обнаружили, что животные были более устойчивы к развитию нового рака; другими словами, клетки действовали как вакцина. Они полагают, что это происходит потому, что, когда SCNP вызывают умирание и разрывание раковых клеток, это вызывает иммунный ответ.
В том же духе ученые провели дальнейшие исследования в изолированной опухолевой ткани. Они вводили SCNP в первичные опухоли и измеряли скорость роста вторичных опухолей. Команда обнаружила, что вторичные опухоли росли значительно медленнее, чем контрольные вторичные опухоли, первичные опухоли которых не были инъецированы SCNP.
Как часто отмечают скептики, «рак лечился тысячи раз — у мышей». С учетом сказанного, все полезные лекарства должны пройти проверку в исследованиях на животных, прежде чем ученые смогут проверить их на людях. Джин Се ожидает, что SCNP «найдут широкое применение в лечении рака мочевого пузыря, простаты, печени, головы и шеи».
