"Кузен" марганцовки защитит мозг от радиации, заявляют ученые
Частицы из оксида магния оказались одним из самых эффективных средств для защиты мозга от негативного действия радиации, в том числе и при лечении рака, передает пресс-служба Института ядерной физики СО РАН.
"Мы занимаемся повышением эффективности лучевой терапии. Недавно мы показали, что оксид марганца можно применять для "подсветки" глиобластомы, а также обнаружили, что его наночастицы усиливали действие радиации на клетки. Однако при работе с мышами выяснилось, что они делали животных более устойчивыми к радиации", - рассказывает Евгений Завьялов из Института цитологии и генетики СО РАН в Новосибирске.
Различные формы рака головного и спинного мозга относительно нечасто развиваются по сравнению с раком груди, простаты или кишечника, однако их редкость компенсируется тем, что фактически все из них являются крайне агрессивными и опасными для человека. Приобретение такого рака в большинстве случаев ведет к быстрой гибели пациента из-за сложностей в применении химиотерапии или невозможности хирургического вмешательства.
Рак мозга чаще всего поражает детей, а не взрослых, и только один из нескольких подвидов этих опухолей, глиобластома, является причиной 15% смертей от рака среди младенцев. До сих пор не было известно средств, которые могли бы избавить человека от этих форм рака, кроме лучевой терапии и удаления опухоли, что сопровождается массовой гибелью здоровых клеток мозга.
Новосибирские ученые сделали большой шаг в сторону решения этих проблем, открыв необычные свойства у наночастиц из оксида магния, "младшего брата" обычной марганцовки.
Ученые из ИЯФ СО РАН и их коллеги-биологи из Института цитологии и генетики СО РАН уже много лет создают различные приборы и приемы, позволяющие более точно фокусировать пучок частиц на опухоли, что помогло бы понизить дозу облучения, необходимую для полного уничтожения всех следов рака.
Большие надежды, как отмечает Завьялов, его команда возлагала на наночастицы из оксида магния, усиливающие действие потока заряженных частиц на пораженную ткань и заставляющие опухоль гибнуть быстрее.
Успешно проверив эту идею на образцах раковых клеток в пробирке, ученые имплантировали несколько фрагментов глиобластомы в тело мышей, ввели в них наночастицы и проследили за тем, как поменяется их отклик на радиотерапию.
Эти опыты неожиданным образом показали, что оксид марганца работал внутри тела животных совершенно иным образом, защищая их клетки от действия радиации. Это, как предположили биологи, было связано с тем, что наночастицы нейтрализовали перекись водорода и прочие агрессивные окислители, возникавшие внутри и рядом с опухолью при облучении.
"Чтобы подтвердить эту гипотезу, мы проверили, как меняется работа наночастиц при сдвигах в концентрации кислорода. Получая во время облучения обедненную дыхательную смесь, мыши жили дольше, и погибали быстрее, когда доля кислорода в смеси увеличивалась", - продолжает ученый.
Все это, как отмечают Завьялов и его коллеги, позволяет применять подобные наночастицы для защиты человека от высоких доз радиации как при лечении рака, так и при ликвидации аварий и в других обстоятельствах. Последние выводы ученых были опубликованы в журнале Physics Procedia.
