Новую методику борьбы с раком разработали ученые Института неорганической химии СО РАН, НГУ и ряда других институтов СО РАН и СО РАМН. Они предлагают использовать для уничтожения раковых клеток кластеры молибдена. В настоящее время препарат проходит доклинические испытания на животных.

Авторами разработки стали химики и биологи из Института неорганической химии СО РАН, Новосибирского государственного университета, НИИ клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН, НИИ молекулярной биологии и биофизики СО РАМН, НИИ физиологии и фундаментальной медицины СО РАМН и Халлского университета в Великобритании. Как рассказали в НГУ, им удалось впервые доказать эффективность применения кластеров (группы близко расположенных и связанных молекул, атомов и ионов) молибдена в фотодинамической терапии раковых заболеваний. 

Как рассказал старший научный сотрудник лаборатории полиядерных координационных соединений НГУ Михаил Шестопалов, специалисты Института неорганической химии СО РАН занимались изучением кластером молибдена и вольфрама довольно долго, и обнаружили у этих элементов интересные свойства. Оказалось, что молибден в определенных условиях может привести кислород в синглетное состояние – именно таким его используют в фотодинамической терапии рака. 

«Под воздействием ультрафиолетового излучения кластеры молибдена, в частности, начинают светиться красным светом. Но если кластеры люминесцируют в присутствии кислорода, который находится вокруг нас в невозбужденном триплетном состоянии, то они влияют на него, и он переходит в очень активную синглетную форму», – объяснил Шестопалов.

Новосибирские ученые решили использовать это открытие и сделать фотосенсибилизатор на основе кластеров молибдена вместо порфиринов, природных макрогетероцикличных пигментов, содержащих в молекуле цикл порфина. У существующей технологии есть определенные недостатки, например, их трудно обнаружить в организме какими-либо методами, кроме люминисценции. А так как кластеры молибдена в своей основе имеют атомы металла, то их можно выявить с помощью обычного рентгена. После этого уже можно провести необходимую терапию.

Чтобы воплотить идею в жизнь, ученым пришлось поработать над модификацией шестиядерных кластеров молибдена, чтобы они стали биосовместимы. В качестве носителя для кластеров решили использовать частицы диоксида кремния.

«Диоксид кремния был выбран неслучайно. Его легко модифицировать, чтобы сделать достаточно маленькие наночастицы размером 50 нанометров и конъюгировать их, тесно сблизить, с антителами, относящимися к гиперэкспрессивному гену, например, HER2, которого у некоторых видов раковых клеток становится очень много. После конъюгации с антителом наночастицы пойдут непосредственно в опухоль», –  рассказал Михаил Шестопалов.

Ученым в итоге удалось найти оптимальную комбинацию частиц, которая хорошо люминесцировала и создавала синглетный кислород. В настоящий момент препарат на основе кластеров молибдена проходит доклинические испытания на животных.