Ученые из Института экспериментальной и теоретической биофизики РАН создали соединение, которое может ускорить «починку» поврежденного ионизирующим излучением генома и снизить дисфункцию митохондрий в нормальных тканях после облучения. Об открытии ученые рассказали на страницах International Journal of Molecular Sciences.

При радиотерапии злокачественных опухолей головы, шеи, носоглотки, верхней челюсти, гипофиза, основании черепа или при метастазах рака в мозг ионизирующее излучение повреждает клетки головного мозга. При этом страдают не только близкие к источнику излучения ткани, но и расположенные далеко от него. Ранее было показано, что такое облучение приводит к изменениям в тканях мозга, повреждениям сосудов, церебральному радиационному некрозу, угнетению нейрогенеза, а также появлению нейродегенеративных заболеваний и вторичных опухолей головного мозга.

Примерно у 50–90% пациентов, прошедших курс радиотерапии после диагностики опухолей мозга, появляются когнитивные нарушения. Но несмотря на это, радиотерапия до сих пор считается достаточно эффективной и часто используется при лечении онкологических заболеваний. В новой работе исследователей ИТЭБ РАН в эксперименте с крысами описываются механизмы процессов в организме живого существа, получившего дозу лечебной радиации, предшествующие поражению головного мозга. Основываясь на полученных данных, ученые нашли способ снизить вред от воздействия ионизирующего излучения на клетки живого организма.

«Мы показали, что при воздействии радиации на мозг ядерная ДНК в его клетках повреждается и не восстанавливается активно, а синтез митохондриальной ДНК (мтДНК), наоборот, чрезмерно ускоряется и порождает создание большого количества мутантных копий, — рассказывает один из авторов исследования, главный научный сотрудник ИТЭБ РАН Ажуб Газиев. — Экспрессия генов в мутантных мтДНК вызывает сбой в работе митохондрий, из-за чего они перестают нормально функционировать. Это, в свою очередь, может усилить окислительный стресс в клетках мозга и вызвать дополнительные повреждения яДНК. Из-за этого геном теряет стабильность и серьезно повышается риск развития нейродегенеративных патологий и канцерогенеза. Результаты нашего исследования указывают на то, что надо максимально обеспечивать защиту нормальных тканей в процессе радиотерапии опухолей».

Одним из возможных путей для этого, согласно исследователям, может быть «подавление» дисфункции митохондрий в клетках нормальных тканей. Авторы уже начали эксперименты по использованию биологически активного, безвредного для организма соединения, которое способно снижать создание активных форм кислорода в митохондриях нормальных тканей после воздействия ионизирующего излучения на опухоли. Эксперименты с этим соединением продолжаются, по их результатам исследователи готовят отдельную статью.