• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
18.09.2023
ФизТех
354

Метастазы выдали себя усиленным поглощением наночастиц

4.5

Ученые МФТИ протестировали эффективность нового метода оценки риска метастазирования опухоли. Выяснив, что подвижные и пластичные раковые клетки обладают «повышенным аппетитом», исследователи предложили им флуоресцентные наночастицы. Оказалось, что чем агрессивнее опухоль, тем больше частиц она поглощает и тем интенсивнее будет свечение образца ткани под микроскопом. Этот недорогой и несложный в техническом плане метод поможет гораздо быстрее подобрать оптимальную на конкретной стадии заболевания терапию для пациента.

Наночастицы и метастазы
Наночастицы и метастазы / © Пресс-служба МФТИ / Автор: Godefridus Victorinus

Работа опубликована в журнале Scientific Reports. Сегодня рак — одна из главных причин смертности во всем мире. Виновником же более 90 процентов всех смертей, связанных с раком, являются метастазы. Прогнозирование развития метастазов — сложная задача: основными предикторами метастазирования выступают состояние лимфатических узлов, размер опухоли и гистологическая оценка. Однако, к сожалению, эти предсказатели не являются непогрешимыми.

Предложенный исследователями из лаборатории персонализированной химио-лучевой терапии МФТИ подход основан на обнаруженной в ходе предыдущих исследований особенности жизнедеятельности раковых клеток: готовясь к внедрению к здоровые ткани, они запускают процесс реорганизации актинового цитоскелета клетки.

Поскольку актиновый цитоскелет участвует также и в процессе эндоцитоза — поглощения внешнеклеточного материала, была выдвинута гипотеза, что метастазирующие раковые клетки увеличивают способность захватывать частицы определенного размера. Таким образом, отслеживая количество поглощенных частиц, можно отличить раковые клетки от здоровых. И даже понять, насколько далеко зашел процесс, определив процент этих высокометастазирующих (хорошо поглощающих частицы) в составе всех опухолевых клеток, взятых у пациента.

Юлия Мерхер, старший научный сотрудник лаборатории персонализированной химио-лучевой терапии МФТИ, первый автор исследования / ©Мерхер

В качестве «меток» ученые выбрали наночастицы модифицированного карбоксилатом полистирола, загруженные флуоресцентными красителями. Такие частицы широко доступны и уже использовались для изучения процессов эндоцитоза в клетках, но без учета связи с риском метастазирования опухоли. Под действием света с определенной длиной волны красители светятся, и метки становятся хорошо заметны на фоне остальных клеток и тканей. Это свойство лежит в основе метода флуоресцентной микроскопии. Размеры частиц составили 100 и 200 нанометров, поскольку более мелкие, во-первых, дороже, а во-вторых, потребовали бы использования более чувствительного оборудования.

В роли испытуемых выступили раковые клетки молочной железы с низким и высоким риском метастазирования, а также доброкачественные клетки. Исследуя их под флуоресцентным микроскопом, ученые выяснили, что доброкачественные клетки не поглощают наночастицы и даже не удерживают их на своей клеточной стенке. Раковые клетки, напротив, и удерживают метки, и поглощают, причем клетки с более высоким риском метастазирования делают это интенсивнее.

Юлия Мерхер, старший научный сотрудник лаборатории персонализированной химио-лучевой терапии МФТИ, рассказывает: «Проведя анализ множества изображений, мы выяснили, что более крупные частицы (200 нм) проникают внутрь раковых клеток более эффективно, чем мелкие, которые в основном остаются на клеточной стенке. При этом образец более агрессивной опухоли поглощал почти вдвое больше частиц, чем клетки доброкачественной опухоли».

Исходя из полученных в эксперименте данных, ученые рекомендуют использование частиц размером 200 нм, поскольку с их помощью можно различить не только метастатические и доброкачественные клетки, но и клетки с различным метастатическим потенциалом. В перспективе (после дополнительных исследований) можно будет оценивать риски появления склонности к метастазированию клеток конкретного пациента.

Новый метод, позволяющий обойтись забором небольшого количества клеток у пациента, что менее травматично и болезненно, недорог и быстр — ответ можно получить всего за час, в то время как традиционное гистологическое исследование требует нескольких недель. Вряд ли стоит говорить о том, как важно это время для пациента, ведь чем раньше начато лечение, тем выше шанс на выздоровление. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 11:32
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

Вчера, 14:55
Татьяна

Американские астронавты давно жалуются на систему ассенизации в скафандрах, которая представляет собой просто большой подгузник. Хватает его максимум на восемь часов, есть риск развития опрелостей и инфекций. К тому же в костюме мало запасов питьевой воды. Чтобы решить эти проблемы, ученые предложили более эффективный способ утилизации продуктов метаболизма.

Позавчера, 12:45
Татьяна

Открытая недавно планета LHS 1140 b заинтересовала ученых как потенциально обитаемая. В новой работе канадские исследователи подтвердили, что это, скорее всего, мир с теплым океаном, окутанным насыщенной азотом атмосферой.

10 июля
Татьяна

Ученые из Китая проанализировали состав древнейших цирконов с помощью машинного обучения. В этих минералах хранится информация о процессах в недрах планеты. По мнению авторов нового исследования, все указывает на то, что перемещения плит в литосфере происходили уже в катархее, 4,2 миллиарда лет назад, то есть гораздо раньше предыдущих оценок.

Вчера, 11:32
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

8 июля
Полина Меньшова

Ученые из Великобритании предложили психофизиологическую модель, объясняющую, как именно физические упражнения облегчают симптомы депрессии. Особенно она применима к аэробной нагрузке, например ходьбе, подъему по лестнице, бегу.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно