Лучше всего защищаться от радиации при помощи защитных материалов или специальной одежды, которая вообще не позволит радиоактивному излучению достигнуть тела. Но исследователи из Южной Кореи разработали новый тип препарата, который может предотвратить радиационное повреждение тканей на клеточном уровне. Разработка уже показала свою эффективность в тестах на выращенных в лаборатории человеческих органах и мышах.
Что делает защита?
Радиация вредит организму несколькими способами. Первый - когда ДНК внутри клеток подвергается непосредственному воздействию радиации. В этом случае могут возникать клеточные мутации, переходящие в онкологические заболевания.
Второй является более косвенным. Когда излучение попадает в воду в организме, возникают свободнорадикальные молекулы, называемые активными формами кислорода (АФК). АФК и так образуются в живой клетке как продукты нормального метаболизма кислорода. Но радиация или другое ионизирующее излучение резко повышает количество активного кислорода. Это, в свою очередь, приводит к оксидативному стрессу и может провоцировать клеточную смерть.
Новый метод лечения рассчитан именно на второй сценарий. Исследователи из Института фундаментальных наук (IBS) в Южной Корее использовали антиоксидантные наноматериалы, которые могут помочь в борьбе с АФК.
Как это работает?
В качестве антиоксидантов использовались два нанокристаллических оксида: оксид церия (CeO2) и оксид марганца (Mn3O4). Эти материалы в прошлом доказали свою эффективность в удалении АФК, но обычно они требуют высоких доз. Теперь ученые нашли способ объединить их в один действенный препарат.
Комбинация оксидов работает лучше, поскольку слой оксида марганца лучше сохраняет форму, а оксид церия лучше связывает активные формы кислорода.
Команда провела серию тестов, чтобы убедиться, что нанокристаллическая обработка эффективна и безопасна. Первая партия экспериментов проводилась на органоидах - крошечных живых репликах органов, выращенных из клеток человека. Лечение нанокристаллическими оксидами оказалось эффективным.
Затем последовало исследование на живых мышах. Оно тоже показало отличный результат - 67% животных выжило в течение 30-дневного эксперимента. В клетках их внутренних органов, в системе кровообращения и костном мозге был зафиксирован меньший уровень оксидативного стресса.
В ходе эксперимента грызунам давалась очень небольшая доза нанокристаллических оксидов. Если бы ученые использовали существующие антирадиационные препараты, то для достижения аналогичного эффекта потребовалась бы доза в сотни раз больше. Например, доза амифостина - существующего препарата, который применяется для защиты онкобольных пациентов лучевой терапии, - была бы больше в 360 раз. Таким образом, даже очень небольшая доза нанокристаллического оксида способна обеспечить пациенту защиту на уровне общепризнанных радиопротекторов.
Важно отметить, что новый препарат все еще крайне далек от “Антирадина” из серии игр Fallout, который за секунды волшебным образом выводит всю радиацию из организма персонажа. Таких технологий у науки пока нет. Также препарат еще не проходил клинических испытаний. Но если тесты на людях окажутся столь же эффективными, нанокристаллическое лекарство спасет очень много жизней.
Исследование было опубликовано в журнале Advanced Materials.
Если хотите получать новости через мессенджер, подписывайтесь на новый Telegram-канал iGate
