Бор и радиация помогут российским ученым найти ключ к лечению рака

Ученые из институтов РАН разработали новую методику доставки бора в раковые клетки, которая поможет эффективнее бороться с раком при помощи пучков нейтронов, говорится в статье, опубликованной в журнале Photochemical & Photobiological Sciences. 

"Перед нами стояла нетривиальная задача – найти способ доставки более миллиарда атомов бора в клетку. Мы сумели в сотни раз повысить способность изученных нами  соединений проникать в цитоплазму раковых клеток. Измерения показали, что такие вещества обеспечивают доставку нескольких миллиардов атомов бора на клетку, что позволяет говорить о перспективности их использования для лечения рака", — заявил Алексей Феофанов из Института биоорганической химии РАН, чьи слова приводит пресс-служба ИБХ. 

В последние годы в западных странах и в Японии набирает популярность так называемая бор-нейтронозахватная терапия рака. В ее рамках в опухоль вводится большое количество атомов бора-10, второго по распространенности изотопа этого вещества в природе, после чего этот участок тела облучается пучками нейтронов. Бор поглощает эти нейтроны и превращается нестабильный бор-11, который распадается на литий и альфа-частицы, "разогнанные" ядра гелия. Альфа-частицы и литий, возникающие в такой реакции, обладают высокой "убойной силой", но они проходят очень небольшое расстояние в живом теле, в результате чего разрушения, которые они вызывают, происходят только внутри клеток, где содержался этот бор. Благодаря этому подобную терапию применяют для уничтожения опухолей в самых чувствительных местах тела, таких как мозг или шея. 

Как рассказывают Феофанов и его коллеги из Новосибирского института органической химии СО РАН и Института ядерной физики СО РАН, проблема заключается в том, что для эффективной работы этой методики лечения рака требуется доставить в клетку и равномерно распределить по ней огромное количество атомов бора, что сложно сделать, так как клетки активно сопротивляются подобной процедуре. Поэтому ученым приходится "упаковывать" бор в специальные молекулы, обманывающие систему безопасности клеток и доставляющие его только в раковые клетки, и почти всегда игнорирующие их здоровых собратьев. Российские ученые обнаружили, что подобную роль могут исполнять наночастицы бора, покрытые специальной "шубой" из соединений хлора и сложных органических соединений, состоящих из нескольких ароматических колец углеводородов. Что интересно, данное соединение, талапорфин, уже используется для лечения рака легких, но совершенно иным способом – оно хорошо поглощает свет и использует его энергию для производства химически агрессивных молекул внутри клеток, в результате чего они умирают, если осветить их лазером. Как рассказывают ученые, они уже испытали созданные ими наночастицы на культурах клеток рака легких, показав, что подобные структуры хорошо проникают в клетки и распределяются по ним. Сейчас авторы статьи проводят аналогичные эксперименты на животных.

В ближайшее время Феофанов и его коллеги планируют начать опыты по облучению культур раковых клеток и живых организмов пучками нейтронов, что покажет, насколько эффективны созданные ими наночастицы для лечения рака. Российские химики надеются, что успех в этих экспериментах приблизит нас к созданию по-настоящему эффективных методик борьбы с онкологическими заболеваниями.