Российские ученые создали «думающие» наночастицы, способные поразить раковые клетки

Группа российских ученых разработала уникальных биороботов, которые смогут исцелять пораженные болезнью участки тела, не причиняя организму никакого вреда. В исследовании приняли участие четверо ученых, двое молодых – 27-летний Максим Никитин, ведущий автор исследования, и аспирантка Виктория Шипунова, и два профессора – зав. лаб. Института общей физики РАН Петр Никитин и зав. лаб. Института биоорганической химии РАН, профессор кафедры биофизики биологического факультета ННГУ им. Н.И. Лобачевского Сергей Деев.

Первая за несколько лет экспериментальная работа, полностью сделанная исключительно российскими учеными, опубликована в самом престижном научном журнале, посвященном нанотехнологиям - Nature Nanotechnology, и вызвала настоящий ажиотаж. Сергей Михайлович признался "Комсомольской правде", что был поражен таким вниманием к этой разработке – хотя их труд и является новым словом в области медицины и нанотехнологий, он еще достаточно далек от практического применения.

- Сама идея "думающих" наночастиц существует уже давно, имея множество вариантов реализации, - отметил Деев. – Однако прежде они могли работать в основном в двоичной системе, по принципу "да - нет". Например, существуют частицы, которые доставляют к пораженным раком клеткам вещество, которое их убивает, что позволяет снизить вред химиотерапии для организма в целом. Эти частицы сканируют клетку и, обнаружив на ней онкомаркер, уничтожают ее.

 Конечно, такой метод лечения безопасней, чем обычная химиотерапия, однако и у него есть свои недостатки. Дело в том, что некоторые здоровые клетки тоже содержат онкомаркеры – таково их строение. Например, мышечные клетки сердца содержат на своей поверхности такую же молекулу (онкомаркер), как и клетки рака молочной железы, поэтому лекарство от такого рода опухолей негативно влияет на сердечную деятельность. Но клетки рака и клетки сердца не идентичны, и это позволило развивать идею "мыслящей таблетки" в лучшую сторону. Теперь миниатюрные биороботы могут выполнять четыре логические операции – к имевшимся ранее "да" и "нет", добавились "и" и "или".

- Если прежде частице было достаточно для подачи лекарства одного фактора, то теперь она сможет корректировать свои действия с большей точностью. Так, например, многие опухолевые клетки несут на своей поверхности не один, а несколько различных онкомаркеров. Распознавая их, т.е. реализуя функции "да" и "и", наночастица будет преимущественно поражать именно раковые клетки,  - отмечает Сергей Михайлович. – Наночастицы могут использоваться не только для лечения рака. Приведу другой пример. Пожалуй, всем известно, что при диабете имеют первоочередное значение два параметра: уровень сахара в крови и уровень инсулина. Попадая в кровь, частица анализирует и то, и другое. Предположим, она проверила первый аспект, и сахара оказалось много – "сигнал A". Она уточняет уровень инсулина. Допустим, что она получает "сигнал не-Б", то есть инсулина недостаточно. Тогда она дает команду на повышение уровня инсулина. Таким образом, уровень сахара и инсулина в крови может постоянно поддерживаться на должном уровне.

 То же самое и с онкологией – получив сигнал о наличии онкомаркера, биоробот его "перепроверит". И только при совпадении нескольких необходимых условий убьет вредную клетку, никак не навредив здоровым. Кстати, рак и диабет – не единственные заболевания, которые сможет исцелять биоробот. С не меньшим успехом он может доставлять лекарства, например, к воспалениям.

- Следует отметить, что говорить о создании настоящего лекарства пока рано – на сегодняшний день это лишь начальная экспериментальная разработка, над которой нужно еще много потрудиться, - добавляет профессор. – Пока мы доказали принципиальную возможность, проведя эксперименты на молекулярном уровне – это не значит, что уже завтра мы будем лечить людей. Впрочем, планы у нас весьма амбициозные – в скором времени попробуем провести испытания с клетками. Конечно, будут еще подводные камни – куда же без них. Но энтузиазм наших талантливых молодых коллег вселяет оптимизм и надежду на успех. Главное, что первый шаг уже сделан, более того – его признало мировое сообщество.