Сжечь рак: Магниты против опухоли.
Слишком сильное повышение температуры тела может убить человека. Но оно же может и исцелить: сделав мышам инъекцию микроскопических магнитных частиц,ученые разогрели их и буквально сожгли развивающуюся опухоль в зародыше.
Идея убивать раковые клетки нагревом не нова — об одной из таких попыток мы рассказывали в заметке «Наночастицы выжгут опухоль». В самом деле, как и обычные здоровые клетки, раковые быстро погибают, когда температура превышает порог в 43 ˚C. Основная сложность метода — добиться точечного, «адресного» воздействия, которое бы уничтожало опухолевые клетки, но не затрагивало здоровые.
Один из самых перспективных подходов в этом направлении состоит в использовании наноразмерных частиц — скажем, оксида железа или другого вещества, обладающего магнитными свойствами. Если ввести такие частицы точно в опухоль, а затем поместить пациента в сильное внешнее магнитное поле, которое меняет направление тысячи раз в секунду, частицы будут бешено вращаться, раскаляя окружающее пространство и нагревая опухоль до непереносимых температур. На здоровую же ткань, куда наночастицы не вводились, магнитное поле не будет оказывать никакого существенного воздействия.
Пока что терапия посредством «магнитной гипертермии» находится на первых этапах своего создания, лишь однажды она была испытана на человеке — со средним успехом. Проблема состоит в том, что обычно наночастицы слишком слабо реагируют на воздействие внешнего магнитного поля, так что для создания нужной температуры вводить их требуется в больших количествах. И хотя сами по себе они нетоксичны, при таких серьезных дозах организм часто запускает иммунный ответ и связанные с ним сильные, нередко тяжелые и опасные аллергические реакции.
Но вот корейским ученым во главе с Джинву Чеоном (Jinwoo Cheon) удалось создать такие наночастицы, которые реагируют на воздействие магнитного поля куда интенсивнее, и, соответственно, вводить их можно в меньших количествах. Эти частицы двухслойны: магнитное ядро окружено оболочкой, которые, взаимодействуя между собой, усиливают реакцию частицы, так что она движется активнее и создает примерно в 10 раз больше тепловой энергии, чем просто магнитная частица. Соответственно, для достижения того же терапевтического эффекта доза наночастиц может быть сокращена до 10%. Согласитесь, существенно.
Ученые апробировали свою разработку на трех лабораторных мышах, которым были пересажены человеческие клетки опухоли мозга. После инъекции необходимого количества двухслойных наночастиц мышь помещали в индукционную катушку, к которой прилагали переменное напряжение. Мышь, а вместе с нею опухолевые клетки (и внедренные в них наночастицы) оказывались под действием внешнего переменного магнитного поля.
К сожалению, точно замерить уровень повышения температуры в опухоли авторам не удалось, но они оценивают ее в пределах 43−48 ˚C. Воздействие длилось всего 10 минут, и затем в течение месяца ученые следили за поведением опухоли (и мышей). По их словам, все следы опухолевых клеток полностью исчезли, причем без каких-либо побочных эффектов, что замечательно отличает этот подход от традиционной радио- или химиотерапии.