Вчені, можливо, знайшли спосіб знищувати ракові клітини без початкового використання хіміотерапії, хірургії чи радіації.

Цей підхід називається "молекулярний відбійник" і базується на використанні світла та добре відомої медичної молекули.

Техніка передбачає використання амінокіанінових молекул – синтетичних барвників, які вже широко використовуються в медичній візуалізації, і їх стимуляцію близьким інфрачервоним світлом.

Це викликає їх вібрацію з частотою близько 40 трильйонів коливань на секунду, що достатньо для фізичного розриву мембрани ракової клітини.

Процедура може знищувати ракові клітини за кілька хвилин, навіть при низьких дозах.

Результати перших експериментів з використанням техніки молекулярного відбійника були опубліковані наприкінці 2023 року в Nature Chemistry командою з Університету Райса, Техаського університету A&M та Університету Техасу.

Експерименти продемонстрували 99% успіху в знищенні ракових клітин у лабораторних культурах.

У мишей з меланомою половина тварин стала безраковими.

З того часу один з дослідників, хімік з Університету Райса Джеймс Тур, розширив підхід з колегами.

Наприкінці 2024 року дослідники опублікували продовження в Advanced Science, описуючи різні варіації молекулярних відбійників, що відкриває можливість точнішого націлювання на різні типи раку.

Сподівання полягає не лише в успішності – слід пам'ятати, що результати поки що були отримані в лабораторії та на тваринах, і перенесення такої ж ефективності на людей не завжди є простим.

Але вчені вважають, що оскільки це механічна техніка, ракові клітини навряд чи зможуть виробити до неї стійкість.

"Це дослідження стосується нового способу лікування раку за допомогою механічних сил на молекулярному рівні," – сказав хімік Сісерон Аяла-Орозко з Університету Райса, коли з'явилася стаття в Nature Chemistry.

Цей підхід є вдосконаленням іншого типу молекулярних машин, які вбивають рак, відомих як мотори Ферінги, які також могли руйнувати структури проблемних клітин.

"Це зовсім нове покоління молекулярних машин," – сказав Тур у грудні 2023 року.

"Вони в мільйон разів швидші у своїй механічній дії, ніж попередні мотори Ферінги, і їх можна активувати близьким інфрачервоним світлом, а не видимим світлом."

Амінокіанінові молекули вже використовуються в біовізуалізації як синтетичні барвники. Їх зазвичай використовують у низьких дозах для виявлення раку, вони стабільні у воді та добре прикріплюються до зовнішньої частини клітин.

Використання близького інфрачервоного світла важливе, оскільки воно дозволяє вченим проникати глибше в тіло. Рак у кістках та органах потенційно можна лікувати без необхідності хірургічного втручання.

Структура та хімічні властивості амінокіанінових молекул означають, що вони залишаються в синхронізації з правильним стимулом – таким як близьке інфрачервоне світло. Коли вони в русі, електрони всередині молекул формують те, що називається плазмонами, колективно вібруючими сутностями, які викликають рух по всій молекулі.

"Треба підкреслити, що ми відкрили ще одне пояснення того, як ці молекули можуть працювати," – сказав Аяла-Орозко.

Цікавий факт

Цей метод лікування раку може стати важливим кроком у боротьбі з цією хворобою, оскільки він не вимагає традиційних методів, які часто мають серйозні побічні ефекти.