Наноимпульсы доберутся до глубин клеток

Суть нового метода - в том, что клетки на очень короткий промежуток времени помещают в сверхмощное электрическое поле. "Последствия таких импульсов поистине впечатляющи, - говорит Том Вернье (Tom Vernier), руководитель исследовательской группы из университета Южной Калифорнии (Лос-Анджелес). - Мы видим, что таким образом можно проникнуть внутрь клетки и манипулировать отдельными внутриклеточными структурами".

В принципе, сама идея использования электрических импульсов для воздействия на клетку не нова. В методике, известной как электропорация (electroporation), клетки подвергаются воздействию электрических полей длительностью в сотни микросекунд. При этом под воздействием приложенного потенциала заряжаются молекулы липидов, что приводит к образованию своего рода "отверстий" в клеточной мембране. Метод используется для повышения эффективности проникновения препаратов или генов внутрь клеток.

В новой методике используются намного более мощные поля (до десятков мегавольт на метр), но действующие в течение намного более коротких промежутков времени - настолько коротких, что заряды в клеточной мембране не образуются. Однако внутриклеточные структуры его воспринимают.

Одно из наиболее явных последствий воздействия электрических наноимпульсов - выделение кальция из эндоплазматического ретикулума. Более того: с помощью наноимпульсов можно избирательно уничтожать клетки определенных типов - например, раковые. При этом клетки не просто "сжигаются" энергией импульса - в дело вступает не вполне понятный ученым механизм. Под воздействием электрического импульса активируются энзимы определенного типа (каспазы), которые в конечном итоге приводят к гибели клетки. С выделением кальция этот процесс не связан. В проводившихся учеными опытах развитие новообразования у мышей под действием наноимпульсов замедлялось на 60% по сравнению с контрольной группой. Исследователи полагают, что в дальнейшем им удастся добиться не просто замедления роста, но и прогрессирующего сокращения новообразования в размерах.

Наряду с клиническими испытаниями методики, встает задача разработки методов генерации наноимпульсов. Рассматривается, в частности, возможность создания массивов излучателей, которые благодаря принципу суперпозиции позволят получать очень большие напряженности поля там, где это необходимо, в том числе, непосредственно внутри организма.

Источник: по материалам журнала New Scientist.