Вчені синтезували пористі органокремнієві наночастинки з інкорпорованими атомами йоду та з’ясували, що вони поглинаються раковими клітинами, навіть якщо клітини утворюють тривимірну структуру – сфероїд. Про це повідомляє портал PCR news.
Зазначається, що під дією рентгенівського випромінювання деякі елементи (йод, гадоліній та срібло) можуть випускати оже-електрони. Вони утворюють дволанцюгові розриви в ДНК пухлинних клітин і запускають апоптоз. Такий процес пошкоджує ДНК і вбиває клітини та його можна застосовувати у лікуванні раку.
Міжнародна група дослідників вже показала ефективність пористих наночастинок кремнію з гадолінієм на пухлинних сфероїдах (об’ємна культура ракових клітин). У новій роботі науковці гадоліній замінили на йод, який дешевше і потребує рентгенівського випромінювання з меншою енергією для випуску електронів. Фахівці своє дослідження оприлюднили у статті в журналі Nature.
Пористі органокремнієві наночастинки з інкорпорованими атомами йоду (iodine containing porous organosilica nanoparticles, IPO) науковці синтезували з прекурсорів в лабораторії. Частинки були флуоресцентними завдяки родаміну Б. Контрольні наночастинки дослідники синтезували без йоду.
Повідомляється, що сфероїди складалися з клітин раку яєчника OVCAR8, що експресують зелений флуоресцентний білок. Вони мали розмір 0,5 мм×0,5 мм і містили 7,75×104 клітин. Їх інкубували з IPO протягом 16-24 годин. Наночастинки проникали в пухлинні клітини та рівномірно розподілялися за сфероїдом.
Вчені зауважили, що після опромінення рентгенівським випромінюванням сфероїди з IPO руйнувалися протягом трьох днів. Дослідники підібрали оптимальну енергію випромінювання (33,2 кеВ). Вони також продемонстрували, що після опромінення у сфероїдах відбувається апоптоз внаслідок дволанцюгових розривів ДНК. При заміні IPO на частинки без йоду сфероїди практично не руйнувалися.
Науковці зазначили, що органокремнієві наночастинки з атомами йоду можуть проникати всередину ракових клітин та руйнувати їх під дією рентгенівського випромінювання. Такий процес відбувається завдяки випусканню йодом оже-електронів й внесення до ДНК дволанцюгових розривів. Після випромінювання клітинам потрібен деякий час на запуск апоптозу. Надалі вчені сподіваються перейти до дослідів на мишах.
