Эффективность лучевой терапии удалось повысить с помощью йода — ученые

Повышение эффективности рентгенотерапии рака с помощью йода получили ученые Института комплексных наук о клеточных материалах (iCeMS) Киотского университета, 14 июля сообщает Scientific Reports.

Введение наночастиц, содержащих йод, в раковую ткань и облучение рентгеновскими лучами приводит к их гибели в течение трех дней. Йод высвобождает электроны, которые разрушают ДНК раковых клеток.

«Воздействие света на металл приводит к высвобождению электронов, это явление называется фотоэлектрическим эффектом. Наше исследование дает доказательства того, что этот эффект можно воспроизвести внутри раковых клеток», — говорит молекулярный биолог iCeMS Фуюхико Таманои.

Давняя проблема лучевой терапии рака заключается в том, что она неэффективна в тканях опухолей, где уровень кислорода низкий из-за отсутствия глубоко проникающих кровеносных сосудов. Для рентгеновского облучения необходим кислород, чтобы генерировать активный кислород, повреждающий ДНК.

Для преодоления этой проблемы, ученые разработали пористые наночастицы кремнийорганического вещества, содержащие йод.

Исследователи насытили наночастицами опухолевые сфероиды — трехмерную ткань, содержащую множество раковых клеток. Облучение сфероидов в течение 30 минут рентгеновскими лучами с энергией 33,2 кэВ привело к их полному разрушению в течение трех дней.

Дальнейшие анализы показали, что наночастицы были поглощены опухолевыми клетками, локализуясь непосредственно за пределами их ядер. Излучение нужного количества рентгеновской энергии на ткань побудило йод высвободить электроны, которые затем привели к двухцепочечным разрывам в ядерной ДНК, вызвав затем гибель клеток.

Теперь ученые хотят понять, как электроны высвобождаются из атомов йода, когда они подвергаются воздействию рентгеновских лучей. Они также работают над тем, чтобы поместить йод непосредственно на ДНК, а не рядом с ней, чтобы повысить эффективность.