Ученые из Ноттингемского университета провели исследования, в которых использовались наночастицы золота, покрытые активными молекулами, для целевой терапии глиобластомы — опухоли головного мозга. Было обнаружено, что квантово-механические эффекты, возникающие в заряженных молекулах под влиянием электрического поля, способствуют самоуничтожению раковых клеток, при этом не нанося вреда здоровым нейронам. Об этом сообщается в Nature Nanotechnology.
Глиобластома является одной из самых агрессивных форм рака головного мозга, и трудно поддается лечению. Пятилетняя выживаемость у пациентов с этим онкологическим заболеванием составляет всего 6,8%, а средняя продолжительность жизни после постановки диагноза ограничивается восемью месяцами. Глиобластома глубоко проникает в нейронные клетки и полное ее удаление оперативным путем практически невозможно.
Исследователи разработали наночастицы золота с покрытием из специальных активных молекул — био-нано-антенны. При нанесении этих частиц на место операции по удалению опухоли, они способны эффективно воздействовать на раковые клетки. С помощью электрического поля био-нано-антенны провоцируют передачу электронов на поверхности определенных белков, таких как цитохром C.
Активные молекулы, покрывающие наночастицы золота, проявляют свойства окислительно-восстановительного переключения. Этот процесс действует в качестве сигнала для раковых клеток, указывающего на необходимость запустить апоптоз — встроенный механизм самоуничтожения клетки. Раковые клетки начинают умирать, что препятствует возобновлению роста опухоли и потенциально способствует продлению жизни.
Наночастицы, точно модулирующие квантовое биологическое туннелирование электронов, создают удивительную гармонию электрических сигналов. Эти сигналы взаимодействуют с раковыми клетками и инициируют естественный механизм самоуничтожения.
Био-нано-антенны взаимодействуют только с клетками опухоли, без воздействия на здоровые клетки мозга, и ученые пока не знают, почему. Это точное целевое воздействие открывает перспективы использования «квантовой» терапии для эффективного уничтожения остаточных раковых клеток после операции, которые могут привести к рецидиву заболевания.
Исследователи уже добились финансирования и подали заявку на патент для регистрации этого метода лечения и планируют начать клинические испытания.
Ранее ученые из Сиднейского университета использовали квантовый компьютер, чтобы замедлить и непосредственно наблюдать за ключевым процессом химической реакции, раскрывая детали, ранее невидимые.
Лучшие научные фото 2023 года. Листайте подборку интересных картинок:
