Новосибирск, 26 сентября, 2016, 12:32 — ИА Регнум. Сибирские ученые доказали эффективность применения кластеров молибдена в фотодинамической терапии раковых заболеваний. Об этом ИА REGNUM сообщили в Новосибирском государственном университете (НГУ). Уточняется, что исследования проводились учеными из института неорганической химии СО РАН, лаборатории полиядерных координационных соединений НГУ и ряда научно-исследовательских институтов СО РАН и СО РАМН.

www.nsu.ru
Морфологические изменения раковой клеточной линии после соединения с молибденовым кластером

Новосибирские химики и биологи выявили, что действие кластеров молибдена, которые включены в частицы диоксида кремния, оказывают эффективное влияние на раковые клетки карциномы гортани.

По словам старшего научного сотрудника лаборатории полиядерных координационных соединений, научного сотрудника лаборатории синтеза кластерных соединений и материалов ИНХ СО РАН Михаила Шестопалова, изучением кластеров молибдена и вольфрама ученые занимаются давно, и сейчас им удалось выявить ряд интересных свойств у этих комплексов. Под воздействием ультрафиолетового излучения кластеры молибдена начинают светиться красным светом. Но если кластеры люминесцируют в присутствии кислорода, который находится вокруг в невозбужденном триплетном состоянии, то они влияют на него, и он переходит в очень активную синглетную форму, отмечают ученые.

В свою очередь, синглетный кислород в медицине используется в фотодинамической терапии рака. Эта терапия основана на применении чувствительных к свету веществ (фотосенсибилизаторов) и лазерного излучения с длиной волны, соответствующей пику поглощения фотосенсибилизатора.

Новосибирские ученые решили сделать новый фотосенсибилизатор на основе кластеров молибдена. Как заявляют исследователи, сейчас в качестве фотосенсибилизаторов в основном используются порфирины (природные макрогетероцикличные пигменты, содержащие в молекуле цикл порфина). Но у них есть ряд недостатков. Например, их, как органические соединения, трудно обнаружить в организме какими-либо другими методами, кроме люминесценции. А кластеры молибдена имеют в своей основе атомы металла и являются рентгеноконтрастными. Это значит, препарат можно быстро обнаружить в организме после введения с помощью рентгена и провести терапевтическую процедуру.

Далее исследователи перешли к модификации шестиядерных кластеров молибдена для того, чтобы они стали биосовместимыми. В качестве матрицы-носителя для кластерных комплексов были выбраны частицы диоксида кремния, который был выбран неслучайно.

«Его легко модифицировать, чтобы сделать достаточно маленькие наночастицы размером 50 нм и конъюгировать их, тесно сблизить с антителами, относящимися к гиперэкспрессивному гену, например, HER2, которого у некоторых видов раковых клеток становится очень много. После конъюгации с антителом наночастицы пойдут непосредственно в опухоль», — отметил Михаил Шестопалов.

В качестве анититела к гену HER2 был взят препарат герцептин, так как здоровые клетки, которые не гиперэкспрессируют этот ген, практически его не накапливают, в то время как раковые клетки с гиперэкспрессией гена накапливают очень быстро.

Синтезирование различных кластерных комплексов с частицами разного размера помогло найти оптимальную комбинацию, которая хорошо люминесцировала и генерировала синглетный кислород. Ученые показали, что наночастицы проникают в опухоль (карцинома гортани), и под воздействием синглетного кислорода, который образуется под ультрафиолетовым излучением, раковые клетки умирают.

В настоящее время препарат на основе молибденовых кластеров находится на доклинической стадии испытания (на животных).