Ученые Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политеха показали, что наночастицы серебра, полученные при помощи облучения, способны эффективно уничтожать раковые клетки. Полученные результаты дают перспективы для использования таких частиц в комплексной терапии раковых патологий.

Наночастицы серебра — один из наиболее изученных объектов нанотехнологий, применяемых в том числе для медицинских целей. Их синтезом занимаются научные группы по всему миру. Обычно частицы получают методом химического восстановления из раствора. Специалисты Томского политеха совместно с коллегами из Томского национального исследовательского медицинского центра, Научно-производственного центра «Вектор-Вита» (Новосибирск) и Национального автономного университета Мексики использовали в исследовании наночастицы серебра, полученные с использованием облучения.

Их производили в новосибирском центре «Вектор-Вита». Ученые получали наночастицы серебра диаметром менее 100 нанометров с помощью ускоренного электронного пучка высокоэнергетических электронов и стабилизировали поливинилпирролидоном или гидролизатом коллагена. Полученные таким способом наночастицы проявляют широкий спектр биологических свойств.

Полный комплекс биологических исследований выполнен на базе Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ. Ученые исследовали цитотоксичность наночастиц и их способности вызывать в определенной концентрации гибель раковых клеток. В качестве биологической модели были использованы клеточные культуры разных опухолей — рака предстательной железы, яичников, молочной железы, толстой кишки, нейробластомы, лейкемии.

«Наночастицы серебра запускают особый механизм гибели клеток — апоптоз. Погибая, клетка как бы «упаковывает» себя в компактные фрагменты, которые окружающие ткани и макрофаги начинают поглощать. Это не сопровождается большим воспалительным процессом, поскольку не происходит выхода из цитоплазмы, как это бывает при гибели клетки путем некроза. Таким образом, наночастицы позволяют уничтожать мягким способом опухолевые клетки широкого спектра. Полученные под действием электронного пучка наночастицы серебра оказывают более выраженное токсическое воздействие на опухолевые клетки», — поясняет доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Евгений Плотников.

Синтезированные таким способом наночастицы стабильны в водных растворах. Это позволяет обеспечивать их биодоступность и высокое биологическое действие, уничтожая активно-пролиферирующие клетки, в первую очередь опухолевые, и оказывая минимальное цитотоксическое действие на здоровые клетки организма.

«При оценке цитотоксического действия наночастиц было установлено, что начиная с их концентрации один микрограмм на миллилитр и выше наблюдается полная гибель опухолевых клеток. В меньших концентрациях также наблюдается увеличение количества клеток в состоянии апоптоза. Таким образом, клетки под влиянием инновационных наночастиц серебра могут быть более чувствительными к комбинированной терапии цитостатиками и лучевому воздействию», — отмечает Евгений Плотников.

На следующем этапе исследования политехники планируют изучить комбинацию взаимодействия наночастиц серебра с другими известными методами терапии рака. Задача ученых — усилить их эффективность при сочетанном воздействии на опухолевые клетки. Исследование проводится при поддержке гранта Российского научного фонда. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Pharmaceutics.