Нанохирургия против рака

Исследователи из Монреальского политехнического института (Канада) успешно изменили генетический материал раковых клеток, используя новейший метод трансфекции. Достижение открывает дорогу к новым медицинским приложениям нанохирургии, включая лечение раковых заболеваний.

Трансфекция — процесс введения внешнего генетического материала или антител в клетку человека (животного) через искусственно образованные отверстия в клеточной мембране. Есть несколько методов трансфекции, названия которых в основном происходят от названий способов создания переходного канала в клеточной мембране.



Профессор Мюнье около своего «лазерного скальпеля», созданного для проведения операций на отдельных клетках (фото Polytechnique Montréal).

Уникальный метод, представленный профессором Мишелем Мюнье и его командой, использует фемтосекундный лазер и золотые наночастицы. Будучи нанесенными на клетки, эти наночастицы концентрируют энергию лазера, позволяя проводить наноразмерные хирургические вмешательства с экстремально высокой точностью и без проникающих операций.

С помощью этой технологии можно изменять экспрессию генов в раковых клетках; она также может быть использована для наблюдения за миграцией клеток и предотвращения образования метастазов.

Методику, отработанную до совершенства группой г-на Мюнье, авторы называют многообещающей альтернативой обычным способам клеточной трансфекции, таким как липофекция (когда генетический материал инжектируется в клетку с помощью липосом) .

Эксперимент, поставленный на злокачественных клетках меланомы человека, продемонстрировал 70-процентную эффективность оптопорации, что обеспечило трёхкратный рост результативности всего процесса трансфекции в сравнении с липофекцией.

Оптопорация — процедура открытия переходного канала в клеточной мембране с помощью очень коротких, высокоэнергетичных лазерных импульсов; составная часть метода оптической трансфекции. Лазер фокусируется на точке, близкой по размеру к дифракционному минимуму (~1 мкм), через микроскоп с высоким значением апертуры. Метод подходит для воздействия на индивидуальные клетки.

Кроме того, в отличие от обычных технологий трасфекции, которые нарушают физическую целостность клеток, новый метод гарантирует клеточную устойчивость с обнаруживаемой токсичностью менее 1%.

Результаты исследования и подробности использованного метода изложены в статье, опубликованной в журнале Biomaterials. Учёные полагают, что их способ может привести к созданию совершенно новых терапевтических подходов в лечении онкологических, неврологических и кардиологических заболеваний.

Источник