Физики объяснили причины высокой эффективности терапии рака тяжелыми ионами
Новое исследование раскрыло ключевой механизм влияния этого вида терапии — межатомный кулоновский распад (ICD) в водной среде, инициированный облучением тяжелыми ионами. Оказалось, что перенос протонов между молекулами воды генерирует в живой ткани гидроксильные радикалы и гидратированные протоны, разрушающие ДНК. Над выводами работали ученые из Китая, России и Германии.
Терапия рака тяжелыми ионами показывает себя более эффективным методом лечения, чем рентген и протонная терапия. Однако механизмы, обеспечивающие это, до сих пор оставались неясными.
Международная команда исследователей внимательно изучила воздействие тяжелых ионов на уровне молекул. Для работы выбрали пиримидин, органическую молекулу — предшественника азотистых оснований ДНК и РНК. Модельные процессы деградации ДНК после облучения тяжелыми ионами изучали в тканевой среде. Ученые объединили молекулы пиримидина в кластеры с водой с помощью сверхзвуковой газовой струи.
Исследователи выбрали для работы пучки ионов углерода и железа, ими облучали кластеры пиримидина. Выяснилось, что в живых тканях, облученных пучком тяжелых ионов, внутренне-валентные ионизированные молекулы воды могут передавать энергию возбуждения молекулам ДНК через процесс межатомного кулоновского распада (Interatomic Coulombic decay, ICD). Исследование опубликовано в журнале Physical Review X.
«Выделенный нами процесс не только приводит к ионизации молекулы пиримидина с испусканием низкоэнергетического электрона, но и инициирует перенос протонов между молекулами воды, что приводит к образованию вредных для биологических молекул вторичных частиц — гидроксильных радикалов и гидратированных протонов», — объяснил профессор Шэньюэ Сюй (Shenyue Xu), один из авторов исследования.
Это открытие ставит под сомнение предположение о том, что внутренне-валентные ионизированные катионы воды распадаются через самофрагментацию, а их фрагменты косвенно воздействуют на ДНК. Вместо этого обнаруженный механизм показал, что эти катионы могут напрямую взаимодействовать с ДНК через ICD, одновременно высвобождая вредные вторичные частицы вблизи ДНК. А уже они воздействуют на ДНК, значительно повышая риск разрывов в двойной цепи кислоты.
Кроме того, по сравнению с другими видами радиации облучение тяжелыми ионами растит долю внутренне-валентной ионизации в молекулах воды, что существенно усиливает его биологическую эффективность по отношению к клеткам.
Telegram 
Дзен 
VK Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Во время раскопок в римском лагере в Йорке (Англия) нашли стеклянную колбу, поразительно напоминающую древнеегипетские флаконы для кохля — традиционную черную подводку для глаз. Не исключено, что это средство макияжа пользовалось популярностью и у римских солдат.
В популярной литературе сверхмассивные черные дыры чаще всего представляют как разрушители звезд и планет. Авторы новой работы попробовали рассчитать, что на самом деле происходит в окрестностях таких объектов и пришли к противоположному выводу.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии