Учените унищожават 99% от раковите клетки в лаборатория, използвайки нова техника с „вибриращи молекули“

Изследването в ранен стадий, при което 99 процента от меланомните клетки са унищожени в лаборатория, може да предостави нови възможности за лечение на рак, казват експерти.

Учени от САЩ откриха начин да унищожат раковите клетки, като стимулират молекули с близка инфрачервена светлина и ги карат да вибрират.

Изследователите установиха, че методът е 99 процента ефективен срещу лабораторни култури от човешки меланомни клетки.

Техният метод включва каране на малка молекула на багрилото, използвана в медицинските изображения, да вибрира чрез стимулиране с близка инфрачервена светлина.

Той образува нещо, наречено плазмон, което е бързото колебание на електроните в молекулата напред-назад, подобно на вълните в морето. Това води до разкъсване на мембраната на раковите клетки.

Констатациите бяха публикувани през декември в Nature Chemistry.

„Вибрацията, активирана от близка инфрачервена светлина, означава, че всичко, заобиколено от молекулата, ще бъде унищожено, в този случай раковата клетка“, Цицерон Аяла-Орозко, изследовател в университета Райс в САЩ и водещ автор на изследването.

Въпреки че досега изследователите са открили, че методът на „молекулярния ударен чук“ е ефективен в лабораторията и при мишки, „предизвикателството е да се преведе това“ в възможности за лечение на хора, добави той. Но това вероятно ще отнеме много време.

Той се надява, че вместо да бъдат далеч от 15 до 20 години от клиничното приложение, те биха могли да докажат безопасността на молекулярните ударни чукове по-бързо.

„Подобен клас молекули вече се използват клинично“, което Ayala-Orozco се надява да „ускори клиничния превод“ на изследването.

Основните пречки пред прилагането на този тип метод върху хора са потенциалните "странични ефекти и токсичност", добави той.

„Нови начини за лечение на рак“
Д-р Nisharnthi Duggan, ръководител на научните ангажименти в Cancer Research UK, който не е участвал в проучването, каза, че „основно предизвикателство в изследването на рака е проектирането на лекарства, към които раковите клетки няма да станат резистентни“.

"Това проучване повдига възможността за използване на инфрачервена светлина за стимулиране на определени молекули да вибрират и убиват клетките, процес, към който е малко вероятно те да развият резистентност. Това е изследване на много ранен етап, но идеята може да доведе до нови начини за лечение някои видове рак“, добави тя.

Учените от университета Райс преди това са използвали светлинно активирани молекули, за да унищожат бактерии, ракови клетки и гъбички, и с видима светлина, а не с ултравиолетово лъчение, за да направят това.

Този нов метод обаче използва молекулярни ударни чукове, които са много по-бързи от предишните използвани молекулярни двигатели, базирани на работата на нобеловия лауреат Бърнард Феринга.

„Всеки път, когато светлината удари молекулата, тази молекула започва да се разширява и свива“, обясни Аяла-Озоско. „За една секунда молекулата ще осцилира или ще вибрира един трилион пъти“.

„Толкова е бърз, че от механичните сили около молекулата поради тази вибрация ще разглоби биологичните структури“, каза той.

Близката инфрачервена светлина също може да проникне по-дълбоко в тялото от видимата светлина, добавят изследователите.

Терапевтичният ефект на молекулярните ударни чукове е тестван върху мишки, прилагайки ги чрез интратуморна инжекция. Това означава, че са инжектирали молекулите директно в меланомните тумори.

От 10-те мишки в една от четирите групи, пет от тях са били без тумор на седем месеца, което прави метода около 50 процента ефективен.

„При точната доза молекулата е безопасна“, казва Аяла-Озоко, и след като лъчът светлина се активира върху тумора, той ще убие туморните клетки, които са осветени.