Пресс-центр / новости / Наука /
Новый способ фотоактивации рибофлавина помог убить раковые клетки
Сотрудники Института биоорганической химии РАН вместе с коллегами из ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, Московского технологического университета, Университета Маккуори (Австралия) и РОНЦ им. Н.Н. Блохина придумали способ фотоактивации рибофлавина (витамина В2) в тканях, который приводит к гибели раковых клеток. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Ранее было известно, что в результате сложного каскада фотохимических реакций рибофлавин может производить активные формы кислорода, уничтожающие злокачественные опухоли. Но суть вопроса сводилась к тому, чтобы возбудить рибофлавин и запустить каскад этих реакций. Дело в том, что рибофлавин приходит в возбужденное состояние, если на него воздействовать лучами света в синем или ультрафиолетовом диапазоне, но такой свет не проникает в биоткани на глубину, достаточную для того, чтобы уничтожить опухоль. Именно для этого потребовалось создать апконвертирующие наночастицы, которые умеют в глубине тканей превращать инфракрасный свет, не представляющий вреда для человека, в ультрафиолетовый.
«Эта работа – продолжение моей диссертации, которая посвящена генетически кодируемому фотосенсибилизатору miniSOG, где рибофлавин являлся хромофором. Мы решили попытаться возбудить miniSOG при помощи апконвертирующих нанофосфоров (upconversion nanoparticle – UCNP), идеей загорелись коллеги из ФНИЦ «Кристаллография и фотоника». В процессе экспериментов нам удалось добиться возбуждения miniSOG при помощи UCNP, но эффективность процесса оказалась недостаточно высока, как того бы хотелось, – рассказывает Кристина Миронова, научный сотрудник Лаборатории молекулярной иммунологии ИБХ РАН, один из авторов статьи».
Причин низкой эффективности множество, одна из них – большой размер молекулы. Тогда исследователи пошли дальше, смешав отдельно взятый рибофлавин с UCNP, и здесь им повезло: удалось пронаблюдать значительную эффективность процесса, к тому же выяснилось, что рибофлавин сам по себе хорошо накапливается в некоторых типах опухолей. В результате авторы создали активный комплекс, содержащий рибофлавин и апконвертирующие наночастицы, которые запускают каскад реакций, приводящих к выделению активных форм кислорода.
Нанокомплекс состоит из апконвертирующей наночастицы и молекулы витамина B2 (Rf) для глубокой фотодинамической терапии и диагностики злокачественных опухолей. Источник: Евгений Хайдуков.
«Так постепенно стали накапливаться интересные результаты, и мои долгие поездки в Троицк с раковыми клетками были вознаграждены, – продолжает Кристина. – К тому времени у нас сформировался замечательный коллектив из физиков, химиков, биологов и медиков, работа успешно продолжилась и была доведена до стадии in vivo. Но, несмотря на такой результат, на мой взгляд, пока все-таки рано судить о перспективах использования рибофлавина для лечения опухолей у людей. Здесь еще хочется много всего изучить, однако в то же время хотелось бы верить, что метод когда-нибудь найдет свою нишу».
7 ноября 2016 года