Российские ученые предложили новый метод оценки эффективности фотосенсибилизаторов, которые разрушают мембраны раковых клеток под действием света. Разработка позволит ускорить тестирование потенциальных противораковых препаратов. Об этом сообщает пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).

Новый способ разработан учеными из МИРЭА — Российского технологического университета (Москва) и Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН (Москва).

В основе метода лежит использование искусственных «плавающих» липидных мембран. Исследователи смешали фотосенсибилизаторы с липидом POPC, который содержится в оболочках живых клеток и применяется для создания искусственных мембран. Из полученной смеси были сформированы однослойные липидные пленки на поверхности воды — модельные мембраны, содержащие фотосенсибилизаторы.

Ученые измеряли поверхностное давление, возникающее в этих монослойных пленках липидов, и наблюдали за его изменением после облучения светом. Предложенная методика имитирует «поведение» фотосенсибилизаторов в раковых опухолях. Попадая в клетки, фотосенсибилизаторы встраиваются в мембраны и под действием света выделяют активные формы кислорода, повреждающие липидные слои.

В ходе экспериментов давление в липидных пленках снизилось на 7,5–50% за 15 минут, что свидетельствовало об их разрушении. Исследование показало, что положительно заряженные фотосенсибилизаторы оказались наиболее эффективными, разрушая модельные мембраны в 3,3 раза быстрее, чем нейтральные, и в 6,6 раз быстрее, чем отрицательно заряженные.

Разработанный метод предназначен для оценки эффективности фотосенсибилизаторов, которые активно используются в фотодинамической терапии для борьбы с раком. Этот подход заключается во введении пациенту фотосенсибилизаторов, которые накапливаются в опухоли и затем облучаются светом определенной длины волны. Поглощая свет, фотосенсибилизаторы передают энергию кислороду, образуя активные формы кислорода, которые разрушают раковые клетки. Фотодинамическая терапия считается нетоксичной для здоровых тканей.

«Разработанный метод позволит снизить финансовые и временные затраты на биологические исследования инновационных противоопухолевых препаратов, в частности, активируемых светом. В целом, наша работа даст возможность ускорить поиск препаратов для терапии социально значимых заболеваний. Это в конечном итоге сделает лекарства доступнее, а методы лечения более эффективными», — отмечает руководитель проекта, кандидат химических наук, преподаватель и научный сотрудник МИРЭА — Российского технологического университета Петр Островерхов.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology.