Տոմսկի պոլիտեխնիկական համալսարանի գիտնականներն իրենց գործընկերների հետ առաջին անգամ հայտնաբերել են, թե ինչպես են արծաթի նանոմասնիկներն ազդում նեյտրոնային ճառագայթման նկատմամբ քաղցկեղի բջիջների զգայունության վրա։ Քաղցկեղի հինգ տեսակների բջիջների կուլտուրաների օգտագործմամբ կատարված հետազոտությունը ցույց է տվել, որ արծաթի նանոմասնիկները մեծացնում են բջիջների զգայունությունը նեյտրոնային ճառագայթման նկատմամբ:

Ծրագիրն իրականացվել է Ռուսաստանի գիտական ​​հիմնադրամի դրամաշնորհով և Տոմսկի շրջանի դրամաշնորհով (թիվ 22-13-20032): Արդյունքները հրապարակված են Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine (Q2, IF: 4.2) բժշկագիտական  հանդեսում:

Ներկայում չարորակ ուռուցքների բուժման ամենատարածված եղանակներից մեկը ճառագայթային թերապիան է: Բժշկական նպատակներով օգտագործվող իոնացնող ճառագայթման տարբեր տեսակների մեջ առանձնանում է նեյտրոնային ճառագայթումը, հայտնում է «Научная Россия»-ն։ Այն արտադրում է ավելի մեծ կենսաբանական ազդեցություն, քան սովորական ֆոտոնային ճառագայթումը (ներառյալ ռենտգենյան ճառագայթները և գամմա ճառագայթները) և, հետևաբար, ֆոտոնային ճառագայթային թերապիայի համեմատ մեծացնում է թերապիայի արդյունավետությունը՝ ավելացնելով ԴՆԹ-ի վնասը քաղցկեղի բջիջներում:

Նեյտրոնային ճառագայթումը հատկապես արդյունավետ է ֆոտոնադիմացկուն ուռուցքների և դանդաղ աճող նորագոյացությունների դեմ։ Այսպիսով, նեյտրոնային ճառագայթային թերապիան ցույց է տալիս զգալի առավելություններ թքագեղձի անգործունակ ուռուցքների և տեղական զարգացած կրծքագեղձի քաղցկեղի բուժման մեջ: Նեյտրոններն արդյունավետ են նաև շագանակագեղձի քաղցկեղի, փափուկ հյուսվածքների սարկոմայի, թոքերի ոչ մանր բջջային քաղցկեղի և գլիոբլաստոմայի ապաքինման համար:

«Սակայն, չնայած նեյտրոնային ճառագայթման բարձր արդյունավետությանը, այն զգալի կողմնակի ազդեցություններ ունի: Ուստի անհրաժեշտ է նվազագույնի հասցնել չափաբաժինն ու բարձրացնել դրա թերապևտիկ ազդեցությունը։ Իոնացնող ճառագայթման կենսաբանական ազդեցությունը կարելի է ուժեղացնել ռադիոզգայունացուցիչների օգնությամբ (ճառագայթման ազդեցության նկատմամբ բջիջների զգայունությունը բարձրացնող նյութեր– խմբ.): Քիմիական ռադիոզգայունացնող սարքերի մշակման նախագծերը սկսեցին ակտիվորեն զարգանալ 1960-ականների վերջին, բայց իդեալական գործակալի որոնումները, որոնք արդյունավետորեն կզգայնացնեին ուռուցքները ճառագայթման նկատմամբ՝ առանց էական կողմնակի ազդեցությունների, շարունակվում են առ այսօր»,- ասում է հոդվածի համահեղինակներից մեկը՝ Քիմիական և կենսաբժշկական տեխնոլոգիաների հետազոտական ​​դպրոցի դոցենտ Եվգենի Պլոտնիկովը:

Վերջին տարիներին նանոմասնիկների վրա հիմնված ռադիոզգայունացնող սարքերի ստեղծումը խոստումնալից մոտեցում է դարձել, որն եզակի ֆիզիկաքիմիական հատկություններ և բազմաֆունկցիոնալություն է առաջարկում, որոնք ի վիճակի են բարձրացնել ճառագայթային թերապիայի արդյունավետությունը: Նման ռադիոզգայունացուցիչները մեծացնում են ուռուցքային հյուսվածքներում ճառագայթման չափաբաժնի տեղական նստվածքը, ինչը հանգեցնում է բջիջների մահվան ավելացման: Նման ռադիոզգայունացուցիչներ ստեղծելու համար օգտագործվում են տարբեր նանոմասնիկներ, դրանց թվում՝ արծաթի նանոմասնիկներ (AgNP): Հաստատվել է, որ տարբեր մեխանիզմների շնորհիվ (ֆոտոէլեկտրական կլանում, Քոմփթոնի էֆեկտն ու երկրորդային էլեկտրոնների և թթվածնի ռեակտիվ տեսակների առաջացում), արծաթի նանոմասնիկներն ընդունակ են ուժեղացնել ուռուցքներում տեղական չափաբաժնի կուտակումը:

«AgNP-ների եզակի ֆիզիկաքիմիական հատկությունները, զուգակցված մակերևույթի փոփոխության մեջ դրանց բազմակողմանիությամբ, դրանք դարձնում են հատկապես գրավիչ տարբերակ հաջորդ սերնդի ռադիոզգայունացուցիչների մշակման համար, որոնք կարող են հաղթահարել ավանդական ռադիոթերապիայի սահմանափակումները, հատկապես ուռուցքային ռադիոդիմակայունությունը», -հավելել է հոդվածի համահեղինակ Ալեքսեյ Պեստրյակովը:

AgNP-ների՝ որպես ռադիոզգայունացնողների արդյունավետությունն արդեն ուսումնասիրվել է տարբեր տեսակի ճառագայթման, ներառյալ՝ ռենտգենյան, գամմա ճառագայթների և պրոտոնային ճառագայթների համար: Սակայն արծաթի նանոմասնիկների հատկությունների ազդեցությունը նեյտրոնային ճառագայթման վրա, ըստ հեղինակների, նախկինում չի ուսումնասիրվել:

Իրենց նախագծում հետազոտողներն օգտագործել են արծաթի նանոմասնիկներով պատրաստուկ՝ Argovit-S AgNP, որը մշակել են պոլիտեխնիկներն՝ իրենց գործընկերների հետ համատեղ։ Գիտնականների կարծիքով՝ դեղամիջոցը համատեղում է ցածր ընդհանուր թունահարույց լինելու և ցիտոստատիկ հատկությունները, ինչը ուռուցքային հիվանդությունների ապաքինման համար խոստումնալից է դարձնում:

Կենսաբանական ազդեցությունը գնահատվել է in vitro՝ օգտագործելով ուռուցքային բջիջների կուլտուրաներ՝ կրծքագեղձի քաղցկեղ, ձվարանների քաղցկեղ, Սուր լիմֆոբլաստային սպիտակարյունություն, գլիոբլաստոմա և մաշկի քաղցկեղ:

Համեմատության համար նշենք, որ յուրաքանչյուր գիծ ներառում էր բջիջներ, որոնք ենթարկվել էին միայն նեյտրոնային ճառագայթման, բայց առանց արծաթի նանոմասնիկների օգտագործման, բջիջներ, որոնք չեն ենթարկվել ճառագայթման և AgNP-ների օգտագործմանը, և բջիջները, որոնք ենթարկվել են երկու AgNP-ներին տարբեր կոնցենտրացիաներում (0-ից մինչև 125 մկգ/մլ) և նեյտրոնային ճառագայթման: Նմուշները նեյտրոններով ճառագայթվել են TPU ցիկլոտրոնում: Այնուհետև գնահատվել է նանոմասնիկների ռադիոզգայուն ազդեցությունը բջջային կուլտուրաների վրա:

«Որքան մեզ հայտնի է, առաջին անգամ քաղցկեղի հինգ բջջային գծերի շարքում, ներառյալ գլիոբլաստոման, ցույց է տրվել, որ արծաթի նանոմասնիկները կարող են զգայունացնել քաղցկեղային բջիջները նեյտրոնային ճառագայթման ազդեցության նկատմամբ: Ռադիոզգայունության բարձրացման գործակիցը եղել է 1,02–2,32: Ընդ որում, գլիոբլաստոմայի դեպքում այս ցուցանիշը հասել է 1,22–1,47-ի։ Դա հատկապես կարևոր է դրա բուժման ներկայիս թերապևտիկ եղանակների սահմանափակ արդյունավետության պատճառով»,- ամփոփում են հետազոտողները։