Фотодинамическая терапия не первый год применяется для борьбы с онкологическими заболеваниями. Лечение работает за счет воздействия световой волны — правда, из-за своей небольшой длины она не может повлиять на глубоко расположенные опухоли. Сибирские ученые придумали способ увеличить проникновение и, как следствие, эффективность этого метода.
Фотодинамическая терапия предполагает, что пациенту вводят нетоксичные соединения — производные порфиринов и хлоринов, — которые облучаются светом с определенной длиной волны. В результате соединения активируют кислород в клетках, образуя его активные формы (такие как синглетный O2), а он, в свою очередь, повреждает клеточные структуры и уничтожает опухоль. Чтобы бороться не только с поверхностными очагами, ученые НИИ клинической и экспериментальной лимфологии (филиал Института цитологии и генетики СО РАН) и Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН работают над созданием соединений, способных проникать в глубоко расположенные опухоли и обладать фотодинамической активностью.
Обычно применяются производные порфиринов и хлоринов, способные генерировать активные формы кислорода под облучением красным светом, обладающим большей длиной волны, видимой глазу человека, и наиболее глубоко проникающим сквозь ткани и органы.
— В ИНХ СО РАН мы давно исследуем кластерные комплексы молибдена, вольфрама и рения — это соединения, содержащие тяжелые элементы, которые хорошо поглощают рентгеновское излучение, — поясняет старший научный сотрудник ИНХ кандидат химических наук Михаил Александрович Шестопалов. — Как оказалось, под воздействием такого излучения наши соединения способны активировать процесс генерации активных форм кислорода (АФК). Мы уже провели пилотный эксперимент, где в качестве действующего вещества использовали эти кластерные комплексы. В результате соединения вольфрама оказались более эффективными генераторами АФК при рентгеновском облучении, потому что имеют более тяжелые атомы в своем составе — то есть характеризуются большим поглощением рентгеновского излучения. Кластеры рения проявили себя хуже всего, в то время как молибденовые комплексы заняли промежуточное положение по данным показателям.
После того как специалисты из ИНХ СО РАН синтезировали то или иное соединение, оно отправляется в НИИКЭЛ — для изучения биологических эффектов. Ранее уже было показано, что кластерные комплексы молибдена и вольфрама могут успешно применяться для проведения фотодинамической терапии. Недавно ученые также подтвердили, что под действием рентгеновского (и любого ионизирующего) излучения эти кластерные комплексы проявляют фотоактивность и генерируют синглетный кислород.
— Рентгеновские лучи беспрепятственно проходят вглубь ткани и не имеют ограничений, свойственных световым волнам в видимом диапазоне, — говорит заведующая лабораторией фармацевтических активных соединений НИИ клинической и экспериментальной лимфологии кандидат биологических наук Анастасия Олеговна Соловьёва. — Недостаток классической фотодинамической терапии в виде высокого поглощения видимого света тканями нивелируется, так что можно лечить солидные опухоли, которые имеют глубокую локализацию. Мы уже показали, что данные комплексы возбуждаются рентгеном, и сейчас проводим эксперименты на опухолевых клетках.
Предположительно, в итоге терапия будет выглядеть следующим образом: к человеку в подводящую к опухоли вену вводится препарат, имеющий селективность накопления (скапливающийся преимущественно в опухолевой ткани). После этого излучение фокусируется на необходимом участке — с наименьшим воздействием на здоровую ткань. Только вопрос о применении глубокой фотодинамической терапии в клиниках пока остается открытым: эта технология требует соответствующего оснащения. Также необходимо финансирование, клинические испытания, оборудование для проведения экспериментов — последнее (источник излучения) специалисты уже нашли в Национальном медицинском исследовательском центре имени академика Е.Н. Мешалкина.
Алёна Литвиненко
Фото автора
