Наночастицы можно использовать в качестве контролируемых на расстоянии магнитных выключателей, вызывающих гибель раковых клеток,

 сообщают учёные из Университета «Йонсэй» (Южная Корея). Главные действующие лица методики — допированные цинком магнитные наночастицы оксида железа с привязанными к ним антителами на один из внешних рецепторов клеток рака толстого кишечника.

При активации магнитным полем антитела взаимодействуют с рецептором DR4 и запускают программу внешнего апоптоза.

Применение магнитных частиц с соответствующим антителом на обычном эмбрионе рыбки данио привело к изменению развития эмбриона в случае приложения внешнего магнитного поля (хвост разный). (Иллюстрация NPG.)

Сигнальные пути — основа всех клеточных процессов, таких как обмен информацией, рост, метаболизм, а также апоптоз (программа клеточной смерти, которая запускается при получении рецепторами определённых сигналов). Апоптоз стоит на страже нормальных клеточных процессов, не позволяя им выходить из-под контроля в результате клеточных сбоев. Недавно были открыты сигнальные пути так называемого внешнего апоптоза. Оказывается, на поверхности клеток есть специальные рецепторы, активация которых особыми сигнальными молекулами извне позволяет запустить программу клеточной смерти. Это открытие резко подстегнуло создание новых противораковых препаратов, которые основаны на биохимических лигандах, способных взаимодействовать со «смертельными» рецепторами. К сожалению, у всех полученных на сегодня лигандов слишком короткое время полураспада в плазме крови, и в результате бóльшая часть введённого препарата распадается раньше, чем он достигает цели.

Чтобы решить эту проблему, корейские учёные обратились к нанотехнологиям. Выяснилось, что добавление магнитных способностей позволит контролировать сигнальный процесс удалённо, с помощью внешнего поля. Это, по словам авторов, позволяет точно позиционировать наночастицы в теле пациента и тем обеспечивать селективное взаимодействие лекарства только со злокачественными клетками. Работоспособность метода была продемонстрирована на примере рыбки данио.

Так в чём же тут дело? Главное, о чем не упоминают авторы работы, — мультивалентность биохимического лиганда, которая необходима для активации апоптоза извне. Именно такие лиганды в силу своей природы не могут выжить в плазме крови. Антитела, напротив, являются моновалентными лигандами, которым не составляет труда добраться до мишени. Вот только запустить апоптоз поодиночке они не могут. Необходимо найти способ, позволяющий собрать несколько моновалентных лигандов у одного рецептора. Этим способом и стало внешнее магнитное поле в паре с магнитными наночастицами.