Особый пептид превращает наночастицы золота в эффективное оружие в борьбе с раком

1 августа 2018

Терапия раковых заболеваний – непростой процесс, в ходе которого и врачу, и пациенту необходимо порой предпринимать неоднозначные шаги. Подход к лечению практически всегда состоит в применении одной из трех методик – хирургическое вмешательство, лучевая или химиотерапия. Изменится ли ситуация с появлением другого способа, более направленного и результативного?

Специалистам из американского университета Брауна и университета штата Род Айленд удалось разработать новый метод доставки наночастиц золота к клеткам, содержащим раковое перерождение. Стоит отметить, что использование нанозолота в радиационной терапии само по себе новым подходом не является. Существует ряд исследований, подтверждающих высокую эффективность лучевой терапии с применением золота в сравнении с традиционной.

Золото – не только драгоценный, но и значимый с медицинской точки зрения металл – оно способно поглощать в 100 раз больше радиоизлучения по сравнению с тканью. Доказано, что физическим путем происходит высвобождение из наночастиц электронов, способных разрушать раковые клетки.

Недавняя статья в журнале «Труды национальной академии наук» –официальном источнике Академии наук США продемонстрировала новые грани возможного применения наночастиц золота, с использованием специализированного ацидофильного пептида – pHLIP (pH low insertion peptide). Его отличают следующие свойства:

  • при pH равном 7,0 (нейтральная среда) пептид способен образовывать с клеточной мембраной нестабильную связь:
  • при pH менее 7,0 (кислая среда) вещество образуют прочные и продолжительные связи через мембрану клеток.

Это отличительная черта позволяет пептиду выделять именно раковые клетки, поскольку их кислотность выше, чем у здоровых. При этом при низком pH вещество может доставлять лечебные или диагностические вещества (молекулярные или наноструктуры, в данном случае нанозолото) в клетки. Этот механизм, напоминающий наноинъекцию, и позволяет достигнуть большей результативности радиационного лечения.

На рисунке в виде схемы представлено взаимодействие ацидофильного пептида с терапевтическими веществами и клеточной мембраной.

В ходе изысканий группа ученых провела сравнительный анализ обычной лучевой (радио) терапии, лучевой терапии с золотом – обычным и «пептидным». Итоги исследований показали, что сохранность злокачественных клеточных структур уменьшалась на 24% при облучении с золотом, обогащенным пептидом. Кроме этого, применение пептида способствует гибели на 21% большего числа раковых клеток, в сравнении с обычными золотыми наночастицами.

Применение ацидофильного пептида в сочетании с золотыми наночастицами позволит снизить дозу облучения и побочные проявления терапии, при этом эффективность лечения повысится. В планах ученых – дальнейшее развитие этого направления с осуществлением опытов на грызунах.