Ученые выяснили, что наночастицы серебра на молекулярном уровне помогают здоровым клеткам справляться со стрессом, а раковым - запускать процессы потери клеточной активности. В будущем это поможет "настраивать" наночастицы под конкретную задачу, сообщили ТАСС в Минобрнауки РФ.

"Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами из Мексики провели исследования и описали молекулярные механизмы воздействия наночастиц серебра на здоровые и раковые клетки. Результаты исследования показали, что наночастицы запускают адаптивный стрессовый ответ, а не прямой апоптоз. Эти данные позволят в будущем "настраивать" наночастицы под конкретную задачу", - сказано в сообщении.

Наночастицы серебра являются перспективными веществами в медицине. Они обладают антимикробными свойствами и потенциальной противоопухолевой активностью. Однако точные молекулярные механизмы их воздействия на разные виды клеток до сих пор мало изучены.

Ученые проанализировали два вида наночастиц серебра, стабилизированных с помощью поливинилпирролидона. Они сравнили, как частицы действуют на здоровые клетки кожи и на раковые клетки молочной железы. Для оценки воздействия исследователи проводили тесты жизнеспособности клеток, а также изучили, как меняется активность генов и биологические процессы внутри клеток.

"Несмотря на схожий состав наночастиц, результаты исследования показали, что в зависимости от структуры их воздействие на клетки будет отличаться. Так, в клетках кожи наночастицы серебра усиливали выработку так называемых "тепловых шоковых" белков и помогали справляться со стрессом внутри клетки - это механизмы защиты белков. В раковых клетках действие было противоположным: наночастицы стимулировали изменения обработки РНК и регуляции активности генов (биогенез рибонуклеопротеиновых комплексов и сплайсинг (процесс "редактирования" РНК - ред.))", - отметил профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских исследований ТПУ Алексей Пестряков.

Способность повреждать клетки

Ученые обратили особое внимание на цитотоксичность - способность наночастиц повреждать клетки. Оказалось, что некоторые частицы эффективнее подавляют раковые клетки: для снижения их жизнеспособности на 50% потребовалось всего 125 микрограммов вещества на миллилитр. А для такого же воздействия на здоровые клетки кожи потребовалось уже от 203 микрограммов на миллилитр - то есть больше.

"Благодаря сочетанию современных методов оценки влияния на клетки нам удалось не просто увидеть эффект такого влияния, а понять, как он возникает на молекулярном уровне. Это важные данные для разработки лекарств. Поскольку размер, покрытие и другие параметры наночастиц можно "настраивать" под конкретные цели, например, усилить действие на раковые клетки и снизить токсичность на здоровые", - добавил профессор ТПУ.

В дальнейшем ученые планируют выяснить, как размер и покрытие наночастиц влияют на их поведение внутри организма, а также проведут in vivo исследования на клетках. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Scientific Reports (Q1, IF: 3,9).

По материалам сайта ТАСС