Eksperci twierdzą, że badania na wczesnym etapie, podczas których w laboratorium wyeliminowano 99 procent komórek czerniaka, mogą zapewnić nowe możliwości leczenia raka.
Naukowcy z USA znaleźli sposób na niszczenie komórek nowotworowych poprzez stymulację cząsteczek światłem bliskiej podczerwieni i wprawianie ich w wibrację.
Naukowcy odkryli, że metoda ta była skuteczna w 99% w stosunku do hodowli laboratoryjnych ludzkich komórek czerniaka.
Ich metoda polega na wprawieniu małej cząsteczki barwnika stosowanej w obrazowaniu medycznym w wibrację poprzez stymulację światłem w bliskiej podczerwieni.
Tworzy coś, co nazywa się plazmonem, czyli szybką oscylacją elektronów w cząsteczce tam i z powrotem, podobnie jak fale w morzu. Powoduje to pęknięcie błony komórek nowotworowych.
Wyniki opublikowano w grudniu w czasopiśmie Nature Chemistry.
„Wibracje aktywowane światłem bliskiej podczerwieni oznaczają, że wszystko otoczone przez cząsteczkę zostanie zniszczone, w tym przypadku komórka nowotworowa” – Ciceron Ayala-Orozco, naukowiec na Uniwersytecie Rice w USA i główny autor badania, powiedział TylkoGliwice Next.
Choć jak dotąd naukowcy odkryli, że metoda „młota pneumatycznego molekularnego” jest skuteczna w laboratorium i na myszach, „wyzwaniem jest przełożenie jej” na możliwości leczenia ludzi – dodał. Ale to prawdopodobnie zajmie dużo czasu.
Ma nadzieję, że zamiast 15–20 lat od zastosowania klinicznego uda im się szybciej udowodnić bezpieczeństwo molekularnych młotów pneumatycznych.
„Podobna klasa cząsteczek jest już stosowana klinicznie”, co, jak ma nadzieję Ayala-Orozco, może „przyspieszyć kliniczne tłumaczenie” wyników badań.
Głównymi przeszkodami w stosowaniu tego typu metod u ludzi są potencjalne „skutki uboczne i toksyczność” – dodał.
„Nowe sposoby leczenia raka”
Dr Nisharnthi Duggan, kierownik ds. zaangażowania naukowego w Cancer Research UK, który nie był zaangażowany w badanie, stwierdziła, że „głównym wyzwaniem w badaniach nad nowotworami jest projektowanie leków, na które komórki nowotworowe nie staną się oporne”.
„Badanie to podnosi możliwość wykorzystania światła podczerwonego do stymulacji pewnych cząsteczek do wibracji i zabijania komórek, czyli procesu, na który jest mało prawdopodobne, aby rozwinęły się w nich oporność. Są to badania na bardzo wczesnym etapie, ale pomysł może prowadzić do nowych sposobów leczenia niektóre rodzaje nowotworów” – dodała.
Naukowcy z Uniwersytetu Rice używali wcześniej cząsteczek aktywowanych światłem do niszczenia bakterii, komórek nowotworowych i grzybów, wykorzystując do tego światło widzialne, a nie promieniowanie ultrafioletowe.
Ta nowa metoda wykorzystuje jednak molekularne młoty pneumatyczne, które są znacznie szybsze niż stosowane wcześniej silniki molekularne, oparte na pracy laureata Nagrody Nobla Bernarda Feringi.
„Za każdym razem, gdy światło pada na cząsteczkę, zaczyna ona się rozszerzać i kurczyć” – wyjaśniła Ayala-Ozozco. „W ciągu jednej sekundy cząsteczka będzie oscylować lub wibrować bilion razy”.
„Jest tak szybki, że pod wpływem sił mechanicznych otaczających cząsteczkę, wywołanych wibracjami, rozmontuje struktury biologiczne” – powiedział.
Naukowcy dodali, że światło bliskiej podczerwieni może wnikać głębiej w ciało niż światło widzialne.
Efekt terapeutyczny molekularnych młotów pneumatycznych testowano na myszach, aplikując je poprzez wstrzyknięcie do guza. Oznacza to, że wstrzyknęli cząsteczki bezpośrednio do guzów czerniaka.
Spośród 10 myszy w jednej z czterech grup pięć z nich po siedmiu miesiącach było wolnych od guza, co oznaczało skuteczność metody w około 50%.
„Przy właściwej dawce cząsteczka jest bezpieczna” – mówi Ayala-Ozoco, a gdy wiązka światła zostanie aktywowana na guzie, zabije naświetlone komórki nowotworowe.
