Своевременная диагностика и эффективные методы терапии, во многом обеспечивают благоприятный результат лечения заболевания. Использование наночастиц золота в качестве систем адресной доставки лекарственных средств в терапии неоднократно обсуждалось в литературе. В онкологии методики, основанные на использовании подобных наноструктур, вполне могут стать приоритетными. Недавно американские ученые провели исследования влияния наночастиц золота на жизнедеятельность раковой клетки после их внедрения в клеточное ядро. Ядро – важнейшая составная часть клетки, поэтому нарушение его функций неизбежно повлечет деструкцию опухоли.

Рис.1. Процесс деления раковых клеток в отсутствие золотых наночастиц (А) и в их присутствии (Б). В присутствии наночастиц золота наблюдается подавление процесса активного деления клеток, что в итоге приводит к невозможности нормального завершения цитокинеза. Ядра раковых клеток обозначены красными звездочками. Масштаб: 10 мкм.

Для адресной доставки наночастиц золота к ядру раковой клетки 30-нм золотые наночастицы, помещенные в оболочку из полиэтиленгликоля, связывали с пептидом, состоящим из аргинина, глицина и аспарагиновой кислоты, и пептидом, определяющим ядерную локализацию. Такое двусопряжение необходимо для целенаправленной атаки на чужеродную клетку, а именно, внедрения в цитоплазму и дальнейшего направленного разрушающего воздействия наночастиц золота непосредственно на ядро. Здоровые клетки при этом остаются нетронутыми. В качестве объектов исследования учеными были выбраны клетки эпидермоидного рака человека. На рисунке 1 показаны моментальные снимки процесса деления раковых клеток. Без золотых наночастиц процесс цитокинеза начинается на 45 минуте (серия А). Образовавшиеся в результате деления дочерние клетки оказываются связанными друг с другом в течение длительного промежутка времени. Лишь по прошествии двух часов появляются две абсолютно независимые раковые клетки. В присутствии золотых наночастиц (концентрация 0.4 нМ) цитокинез подавлялся, и окончательное деление становилось вообще невозможным (серия Б). Более детальный анализ целевого действия золотых наночастиц на образец позволил ученым сделать вывод о разрушении ДНК раковой клетки, вызванного именно локализацией наночастиц золота на ядре.

В итоге ученым удалось продемонстрировать, что целевая терапия, направленная непосредственно на ядро раковых клеток, приостанавливает цитокинез, в конечном итоге приводя к невозможности завершения нормального цикла деления клеток и их естественной смерти. Кроме того, было установлено, что локализованные на ядре наноматериалы (в данном случае наночастицы золота) способны в значительной степени влиять на функции клетки, разрушая ее ДНК и, таким образом, "программируя" клетку к самоуничтожению. На основе полученных результатов становится возможным создание новых методик противораковой терапии с использованием адресных лекарственных средств на основе наночастиц золота, связанных с необходимым набором лигандов.

Источник информации - заметка М.Маслова в бюллетене ПерсТ, выпуск 3 за 2010 г.