Химики доказали: наночастицы серебра способны уничтожать раковые клетки
Обычно частицы получают методом химического восстановления из раствора. Однако специалисты Томского политеха совместно с коллегами из Томского национального исследовательского медицинского центра, Научно-производственного центра «Вектор-Вита» и Национального автономного университета Мексики использовали в исследовании наночастицы серебра, полученные с использованием облучения. Ученые получали наночастицы серебра диаметром менее 100 нанометров с помощью ускоренного электронного пучка высокоэнергетических электронов и стабилизировали поливинилпирролидоном или гидролизатом коллагена.
Полученные таким способом наночастицы проявляли широкий спектр биологических свойств. Ученые исследовали их цитотоксичность и способность вызывать в определенной концентрации гибель раковых клеток. В качестве биологической модели были использованы клеточные культуры разных опухолей — рака предстательной железы, яичников, молочной железы, толстой кишки, нейробластомы, лейкемии.
«Наночастицы серебра запускают особый механизм гибели клеток — апоптоз. Погибая, клетка как бы "упаковывает" себя в компактные фрагменты, которые окружающие ткани и макрофаги начинают поглощать. Это не сопровождается большим воспалительным процессом, поскольку не происходит выхода из цитоплазмы, как это бывает при гибели клетки путем некроза. Таким образом, наночастицы позволяют уничтожать мягким способом опухолевые клетки широкого спектра», — поясняет доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Евгений Плотников.
Синтезированные таким способом наночастицы стабильны в водных растворах. Это позволяет обеспечивать их биодоступность и высокое биологическое действие, уничтожая активно-пролиферирующие клетки, в первую очередь опухолевые, и оказывая минимальное цитотоксическое действие на здоровые клетки организма.
«При оценке цитотоксического действия наночастиц было установлено, что начиная с их концентрации 1 мкг/мл и выше наблюдается полная гибель опухолевых клеток. В меньших концентрациях также наблюдается увеличение количества клеток в состоянии апоптоза. Так, клетки под влиянием инновационных наночастиц серебра могут быть более чувствительными к комбинированной терапии цитостатиками и лучевому воздействию», — отмечает Евгений Плотников.
На следующем этапе исследования политехники планируют изучить комбинацию взаимодействия наночастиц серебра с другими известными методами терапии рака. Задача ученых — усилить их эффективность при сочетанном воздействии на опухолевые клетки.
Результаты работы ученых опубликованы в журнале Pharmaceutics.
Наночастицы серебра — один из наиболее изученных объектов нанотехнологий, применяемых в том числе для медицинских целей. Их синтезом занимаются научные группы по всему миру.