Группа исследователей из Германии предложила новую технику, ускоряющую «усвоение» необходимых лекарств раковыми клетками. Методика позволяет побороть проблему, связанную с малой скоростью диффузионных процессов, одну из наиболее существенных проблем современной химиотерапии. В будущем техника повысит эффективность лечения раковых опухолей, в том числе и плотных.

Ученые из University of Ulm (Германия) использовали лазер с длиной волны 670 нм для того, чтобы оперировать водой внутри раковых клеток. Вода в клетках присутствует естественным образом. Когда клетки находятся под воздействием лазерного луча, внутриклеточная жидкость нагревается и расширяется. После выключения источника излучения, она быстро остывает (возвращаясь в свое первоначальное состояние). Но клеточная оболочка не успевает достаточно быстро принять первоначальные формы. В результате, благодаря разнице давлений внутри и снаружи клеточной оболочки, она как бы «всасывает» порцию молекул, в том числе и лекарства, из окружающего их раствора.

Рис. 1. Схематическое изображение процесса поглощения раковой клеткой дозы лекарства под воздействием пульсирующего инфракрасного лазера. (кликните картинку для увеличения).

Сама идея методики (интеграция лекарства в раковые клетки из окружающего раствора) не нова. Однако применительно к раковым клеткам ранее существовали определенные сложности с ее реализацией. Традиционно методика химиотерапии полагается на диффузию лекарственных препаратов через двухслойную липидную структуру клеточной мембраны. Но эта техника не всегда работает, т.к. раковые клетки при определенных условиях могут слишком активно «сопротивляться» проникновению внутрь лекарства, просто отталкивая «полезные» молекулы. Находка ученых из University of Ulm (Германия) состояла в том, что они применили для ускорения процесса инфракрасный лазер с длиной волны излучения 670 нм. Инфракрасный источник света с регулируемой мощностью, благодаря точно подобранной частоте, позволял воздействовать только на внутриклеточную воду, практически не затрагивая окружающий раствор. К слову, на эксперименте использовалась мощность порядка 1000 Вт на квадратный метр.

Ученые уже доказали экспериментально применимость методики, показав способность раковых клеток быстро поглощать наиболее распространенные на сегодняшний день лекарства. На практике они использовали «маркированные» (флуоресцентные) молекулы для того, чтобы продемонстрировать миграцию веществ.

Наиболее перспективной данная методика может оказаться при лечении плотных опухолей. Ведь транспортировка лекарств через плотные ткани наиболее сложная задача. Ранее она достаточно трудно решалась при помощи обычной химиотерапии, сталкиваясь с естественными ограничениями методики.

Кстати, предложенная техника уже по достоинству оценена сообществом. В частности, бывший президент International Society of Chemotherapy, Kurt Naber, высказывался о том, что методика, побуждающая раковые клетки за короткое время поглощать большие дозы лекарства, может значительно продвинуть вперед технологии лечения раковых заболеваний.

Подробные результаты экспериментов опубликованы в журнале Journal of Controlled Release.