Последние исследования ученых свидетельствуют, что использование наночастиц в медицине представляет риск для продолжения рода.

Российские ученые предупреждает о риске биологической катастрофы, которую могут спровоцировать наноматериалы. Согласно исследованию группы биологов, наночастицы, используемые для лечения рака и других болезней, попутно вызывают бесплодие. Такие результаты принесли несколько исследований, выполненных группой ученых биологического факультета МГУ, Института биологии развития имени Кольцова, Института физической химии и электрохимии имени Фрумкина РАН и Института молекулярной биологии имени Энгельгардта.

Ученые экспериментировали с микроскопическими частичками золота — размером 2,5 нм — вводили их в клетки предварительно умерщвленных мышей. Это так называемые опыты in virto, когда экспериментируют не с целым организмом, а с клетками, находящимися в питательной среде. Результаты получились тревожные, научное заключение звучит так:

«Наночастицы золота обладают четко выраженным сперматотоксическим эффектом: при всех выбранных условиях эксперимента эти наночастицы нарушали процесс деконденсации ядер в зрелых эпидидимальных спермиях мышей».

«Мы увидели, что наночастицы подавляют процессы, которые очень важны для момента оплодотворения сперматозоидом яйцеклетки, — переводит с научного языка на обывательский один из авторов исследования, биолог Сабир Захидов. — Если говорить грубо и образно, озолоченные сперматозоиды — плохие любовники. Когда наночастицы золота попадают в ядра мужских половых клеток, то делают их неспособными для участия в процессе оплодотворения. Это происходит из-за того, что, проникнув в ядро клетки, наночастицы далее могут взаимодействовать с молекулой ДНК, блокируя ее функции. Клетка не может избавиться от металлической наночастицы, и ее смерть становится лишь вопросом времени».

Результаты исследования выглядят особенно актуальными в свете демографического кризиса в Европе и России.

«По статистике в Европе у мужчин количество сперматозоидов снизилось примерно на 50% по сравнению с тем, что было лет 40 назад. Не думаю, что наша статистика отличается сильно от этих данных. Становится больше стерильных пар, и в 40–50% случаев это связано с мужским бесплодием», — говорит Захидов.

Тем временем наночастицы золота начинают все чаще и активнее применять в медицине. Именно на их использовании базируются некоторые новые методы диагностики патогенных и генетических заболеваний, а также радиотерапии злокачественных опухолей. Ученые говорят, что за использованием наночастиц в медицине — будущее.

Но контролировать распространение наноматериала в организме медики пока не научились, и к тому же организмы людей тоже пока не приспособились к посторонним частицам. По словам исследователей, блокировка процесса воспроизводства — лишь одно из возможных последствий воздействия наночастиц на организм.

«Опыты показали, что частицы легко проникают через поры клеточных мембран, двигаются внутри клетки по непредсказуемой траектории, влияют при этом на ферменты белков, подавляя их активность, либо стимулируя несвойственные им функции», — говорит Захидов.

Ученый объясняет, что нанотоксикология — это новая область знаний, и пока «фундаментальная наука здесь идет вслепую». Он предрекает, что «нанокорпускулярный мутагенез» вскоре станет таким же изучаемым и известным направлением в биологии, как радиационный мутагенез и химический. Пока научные работы в этом направлении можно пересчитать по пальцам одной руки.

Многие ученые разделяют опасения Захидова, связанные с неконтролируемым распространением наночастиц.

«Мы производили аналогичные эксперименты, но на живых мышах (опыт in virto нужно с большой осторожностью экстраполировать на живые организмы) и выяснили, что генотоксический эффект действительно существует — причем не только на наночастицах золота, но и серебра», — говорит доктор химических наук, руководитель группы нанохимии, главный научный сотрудник НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН Елена Егорова.

По ее словам, действие наночастиц на разные биологические объекты зависит от метода получения организмом этих наночастиц, а также от их размера и формы. То есть не всякие наночастицы золота, полученные любым методом и любой формы, будут производить эффект стерилизации. Но пока процессы досконально не изучены, риск остаться без потомства вполне реален. Новая создаваемая в НИИ лаборатория как раз и будет изучать безопасность использования наночастиц в медицине. Пока не проведены опыты, Егорова предлагает относиться к этим материалам с осторожностью.

Виталий Швец, известный специалист по биотехнологиям, заведующим кафедрой биотехнологии Московской государственной академии тонкой химической технологии имени Ломоносова, просит не сгущать краски в отношении рисков, которые могут нести наночастицы. По его мнению, повода для большого беспокойства нет, но исследовать влияние наночастиц на организм действительно нужно всесторонне.

«По поводу применения наночастиц в медицине сейчас действительно много разговоров, но часто это оказывается не так страшно, как пытаются показать», — объясняет свою точку зрения профессор.

При этом исследователи обращают внимание и на положительные стороны процессов, которые они обнаружили. Если научиться управлять ими, то можно найти и медицинское, и бытовое применение. Например, сперматотоксический эффект может стать средством контрацепции для мужчин. Кроме того, прицельная доставка наночастиц к нужным клеткам может стать новым способом лечения злокачественных опухолей — в раковых клетках наночастицы будут способны подавлять их деление и препятствовать развитию опухоли.