Главная » Новости » Ученые из Новосибирска смогут находить и уничтожать клетки рака

Ученые из Новосибирска смогут находить и уничтожать клетки рака

Ученые из Новосибирска смогут находить и уничтожать клетки рака

Сибирские ученые пробуют лечить рак с помощью ускорителя частиц

ускоритель частицНовосибирские ученые-физики проведут экспериментальное лечение рака. Исследователи планируют убивать клетки болезни при помощи специального устройства — ускорителя.

Не секрет, что на сегодняшний день болезни не только разрушают тело, но и наносят вред психологическому состоянию. Жителям Москвы настроится на положительный результат может помочь консультация психолога в Москве. Подробности можно узнать на сайте «Бутик Счастья».

Об исследовании

Эксперимент стартовал неделю назад в новосибирском университете ядерной физики. Завершится исследование 4 марта. Поддержку в проведении испытаний оказали главный медицинский университет Сибири и отделение нейрохирургии городской клинической больницы. В работе принимают участие ученые – физики из японского института Цукуба.

Суть методики заключается в избирательном уничтожении клеток болезни. Их будут устранять под воздействием специального устройства — ускорителя. Раковые клетки облучают нейтронами. Это приводит к ядерной реакции и гибели клеток.

Ускоритель частиц – средство лечения рака

Для уничтожения клеток заболевания разработан специальный ускоритель нейтронов. В мире существует 4 подобных устройства. Только 1 из ускорителей подходит для работы с биологическим материалом.

Ускоритель получил название «Тандем». Он может создавать и ускорять нейтронные частицы необходимых для эксперимента размеров. Устройство было создано российскими учеными. Примерная стоимость такого прибора составляет от 5 до 7 миллионов долларов.

Суть лечения

Методика уничтожения клеток заболевания основана на их особенности накапливать в себе изотопы бора. Ускоритель распознает активные изотопы и воздействует на них нейтронными клетками, что приводит к возникновению ядерной реакции. В результате терапии клетки заболевания погибают.

Исследования начались с нейтронной терапии клеток рака головного мозга (глиомы). Данный вид заболевания был выбран из-за полного отсутствия результативного лечения. Клетки заболевания были задействованы для эксперимента из коллекции российского университета цитологии.

Во время исследования в специальный сосуд помещают клетки заболевания, который устанавливают на ускорителе. Прибор в течение часа облучает объект мишени.

После завершения эксперимента клетки заболевания извлекают и отправляют для изучения в институт биологии. Ученые института проведут исследование облученных материалов, из которых будет определено число погибших и выживших раковых клеток. Исследование займет 2 недели.

Экспериментальная терапия позволит выявить степень влияния нейтронов на клетки заболевания, богатые бором. Исследователям предстоит определить необходимую дозировку, размер частиц и длительность их воздействия.

Применение данной методики будет разрешено в российских центрах лечения раковых заболеваний после проведения исследований, испытаний, клинических экспериментов в случае их положительных результатов.

1. Люминисценция. Метастазы рака заставляют светиться. Фотодинамическая терапия

Итак, ученые уже много лет проводят эксперименты не только над растениями. Свойства люциферазы и других генов, белков, ферментов или веществ (например, 5 — аминолевулиновой кислоты), способных давать люминисценцию активно исследуются для выявления новых методов диагностики и лечения рака уже более десяти лет.

Чем полезен «светящийся» рак:

  1. Флуоресцентные нанозонды. Сегодня большинство операций по удалению опухолей и метастазов очень травматичны, т.к. не всегда можно визуализировать, где заканчивается опухоль и начинается здоровая ткань. В 2017 году профессор химии Хайинь Лю (Haiying Liu) из Мичиганского технологического университета (Michigan Technological University) нашел способ заставить клетки светиться так, что рак в буквальном смысле стало видно. Благодаря антителам, которые крепятся только к раковым клеткам, злокачественные опухоли светятся в около-инфракрасном диапазоне другие ткани светятся зеленым или синим цветом. Этот же метод может позволить хирургу убедиться, что все клетки опухоли действительно удалены и не был пропущен ни один метастаз.     

    ​Помимо диагностики и лечения онкологии, разрабатываемые нанозонды могут применяться для диагностики других инфекционных, воспалительных, иммунных заболеваний и для адресной доставки лекарственных препаратов. Например, если вы заболели, вы принимаете антибиотики, которые накапливаются в тканях всего организма, убивая в том числе и полезные бактерии, негативно влияя на печень и другие внутренние органы. При помощи новых технологий лекарство будет доставляться только в участок инфекции или воспаления. Не влияя на здоровые ткани и органы. Российские и корейские ученые в Национальном исследовательском ядерном университете МИФИ совместно с Пхоханским университетом науки и технологии уже работают в этом направлении.

  2. Фотодинамическая терапия опухолей. Методика биолюминесцентного разрушения клеток рака, находящаяся в экспериментальной фазе. Она заключается в трансформации опухолевых клеток, так что они получают как фотосенсибилизирующий ген, так и «светящийся» ген люциферазы. Фотосенсибилизация реагирует на люминесценцию таким образом, ученые пытаются заставить раковые клетки совершить что-то вроде самоубийства.

    В 2012 году нижегородские ученые запатентовали метод. Этот метод опробован на мышах. Возможно, этот метод получит широкое применение через несколько лет. Патент на этот метод был получен в 2012 году, а как показывает мировая практика, от разработки до внедрения метода в применение проходит около 10 лет. Исследования и диагностика. Здесь можно прочитать подробнее и посмотреть фотогорафии примеров использования люциферазы для визуализации раковых опухолей до и после облучения на лабораторных мышах (исследование белка и получение патента) http://www.niipfm.nizhgma.ru/bioimidjing/uspeh/

     

  3. Подсветка раковых клеток при помощи вирусов-мутантов. Эндрю Браун и его команда создали генетически модифицированный вирус герпеса, который заражает только клетки опухоли. Этот вирус окружен клетками люциферазы, которая позволяет зараженной опухоли светится. Если метод докажет свою эффективность вирусы повсеместно будут применяться для визуализации опухоли вместо томографов.

2. Генная терапия и вирусы

Иммунитет человека может бороться с онкологией сам. Но почему же этого не происходит? Дело в том, что рак, маскируется под нормальные, здоровые клетки человека, поэтому иммунитет его не распознает. Например, у раковых клеток больных лейкемией на поверхности есть белок  CD19, который маскирует злокачественные клетки под нормальные, и они остаются незамеченными для иммунитета человека. Ученые нашли способ добавить к лимфоцитам больных гены рецепторы CD19 и вернут измененные клетки в организм больных лейкемией при помощи обезвреженных ретровирусов, обладающих способностью встраиваться в ДНК человека. Потерявшие маскировку раковые клетки были атакованы модифицированными лимфоцитами. 90% испытуемых, больных тяжелой формой лейкемии пошли на поправку.

Лекарства для генной терапии в России тоже были придуманы. Например, препараты АнтионкоРАН-М и АнтионкоРАН-F, добавляют 2 гена: один убивает злокачественные клетки, а другой стимулирует иммунитет. На продолжение исследований нужно порядка 150 млн. рублей. Исполнительный директор компании-разработчика «Генная химия» Максим Кокшаров в интервью призывает вкладываться не в биткоин, а в лекарство от рака.

Активно изучаются возможности использования вирусов для генной терапии:

Вирус кори

не вызывает защитного ответа в раковых клетках

Вирус герпеса

способен переносить длинные последовательности «встроенных» генов

Лентивирус (производный от ВИЧ)

может «встроить» гены в неделящиеся клетки

Ретровирус

встраивается в чужой геном и обеспечивает стабильность изменений

3. Технология CRISPR/Cas9 учимся у бактерий

Эта технология лечения рака была «подсмотрена» учеными у бактерий. Бактерии содержат в своем ДНК информацию о всех вирусах, с которыми пришлось сталкиваться ей и ее предкам. Кодирование информации о вирусах ученые назвали CRISPR. Если бактерии «встречается» вирус с геномом из ее базы данных, она убивает его при помощи белка Cas9.

Сейчас ученые экспериментируют с попытками записать при помощи CRISPR информацию о генах опухоли, а потом удалить их при помощи Cas9.

4. Высокоточная лучевая терапия: гамма-нож и кибер-нож.

Обычная химиотерапия разрушает и поврежденные и здоровые клетки — и в этом ее минус. Но ученые разработали новый вид лучевой терапии — протонная терапия. Протоны разгоняют в протонном ускорителе и направляют излучение точно на опухоль. Протоны разрушают раковые клетки, окружающие их здоровые ткани остаются не повреждены. Таким образом удаляют труднодоступные опухоли головного и спинного мозга.

Технологии высокоточной лучевой терапии были разработаны еще в 1960 годах в Швеции. Излучение удалось направить в одну точку — изобретение получило название гамма-нож. Позже Джон Адлер на основе гамма-ножа создал кибер-нож. Кибер-нож при помощи компьютерной системы направляет излучение с микроскопической точностью. При помощи высокоточной лучевой терапии уже удаляют небольшие образования, которые располагаются в труднодоступных местах.