Новости химической науки > Магниты могут разогреть опухоль и убить ее

Заявления о том, что рак можно вылечить с помощью магнитов, попахивают шарлатанством, однако исследователям из Франции удалось использовать выделенные из бактерий частицы из оксида железа селективно уничтожать клетки опухоли под действием переменного магнитного поля.

Идея уничтожения раковых клеток с помощью избыточного тепла (гипертермия) уже не нова и активно отрабатывается на практике. Изначально избыток теплоты создавался за счет излучения, однако такой подход приводит к повреждению не только ткани опухоли, но и окружающей опухоль здоровой ткани. Последнее обстоятельство мотивировало исследователей искать лучшие пути для селективного поражения раковых клеток.

Недавно внимание исследователей привлекли наночастицы оксида железа. Было обнаружено, что при взаимодействии с переменным магнитным полем они начинают осциллировать и излучать тепловую энергию, способную вызвать смерть клеток. Поскольку можно провести точную инъекцию наночастиц в ткань, теплота, выделяющаяся при взаимодействии железооксидных наночастиц с магнитным полем, выделяется в определенной области и не повреждает здоровую ткань.

Магнетосомы лучше справляются с убийством раковых клеток, чем синтетические наночастицы из оксида железа. (Рисунок из ACS Nano, 2011, DOI: 10.1021/nn201290k)

Эдуард Алфандери (Edouard Alphandéry) сообщают о первом примере применения магнетосом в гипертермическом лечении опухолей. Магнетосомы (magnetosome) представляют собой органеллы, содержащие кристаллы магнетита (Fe₃O₄), такие кристаллы вырабатываются рядом бактерий, и позволяют им ориентироваться по магнитному полю Земли. Сара Станилэнд (Sarah Staniland) из Университета Лидса, специалист по жизнедеятельности магнитотактических бактерий, отмечает, что магнетосомы позволяют бактериям перемещаться по прямой, что, возможно, помогает им в помощи питания.

Исследователи из группы Альфандери обнаружили, что цепочки, содержащие до шести таких магнитных органелл, выделенных из магнитотактических бактерий, более эффективно уничтожают культуры раковых клеток, чем синтетические наночастицы. Исследователи также вводили магнетосомы в опухоли мышей, и с интервалом в 24 часа три раза подвергали их двадцатиминутному воздействию переменного магнитного поля. Было обнаружено, что в результате такого воздействия температура опухоли поднималась на 10°, и опухоль значительно уменьшалась в размерах.

Причин большей эффективности магнетосом две – во-первых, они проще проникают в клетку опухоли, во-вторых, при воздействии переменного магнитного поля они выделяют больше тепла, чем их синтетические аналоги. Станилэнд считает, что это связано с более высокой степенью кристалличности магнетита в магнетосомах по сравнению с оксидом железа, получаемым в лаборатории.

Марк Хурвитц (Mark Hurwitz), специалист по радиационной онкологии из Гарварда отмечает, что работа Альфандери и соавторов характеризуется рядом существенных преимуществ по сравнению с существующими системами для гипертермии – большая эффективность, большая долговечность. Однако, по словам Хурвитца, для дальнейшего изучения новой системы и возможности ее практического применения необходимы дополнительные предклинические испытания.

Источник: ACS Nano, 2011, DOI: 10.1021/nn201290k

метки статьи: #биохимия, #медицинская химия, #молекулярная биология, #нанотехнологии, #неорганическая химия