Ученые установили, что наночастицы серебра на молекулярном уровне способствуют здоровым клеткам в борьбе со стрессом, в то время как для раковых клеток они запускают процессы снижения клеточной активности. В будущем это откроет возможности для «настройки» наночастиц под определенные задачи, сообщает Минобрнауки РФ. 
«Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) в сотрудничестве с коллегами из Мексики провели эксперименты и описали молекулярные механизмы влияния наночастиц серебра на здоровые и раковые клетки. Результаты работы продемонстрировали, что наночастицы инициируют адаптивный стрессовый ответ, а не прямой апоптоз. Эти сведения откроют в будущем возможность “настраивать” наночастицы для конкретных целей», — отмечается в сообщении.
Наночастицы серебра представляют собой многообещающие вещества в медицине. Они имеют антимикробные свойства и потенциальную противоопухолевую активность. Однако детальные молекулярные механизмы их воздействия на различные типы клеток до сих пор недостаточно изучены.
Ученые исследовали два типа наночастиц серебра, стабилизированных поливинилпирролидоном. Они сравнили, как эти частицы воздействуют на здоровые клетки кожи и раковые клетки молочной железы. Для оценки их влияния исследователи проводили тесты на жизнеспособность клеток, а также анализировали, как изменяется активность генов и биологические процессы внутри клеток.
«Несмотря на схожий состав наночастиц, результаты исследования показали, что их воздействие на клетки различается в зависимости от структуры. Так, в клетках кожи наночастицы серебра усиливали синтез так называемых “тепловых шоковых” белков и способствовали преодолению стресса внутри клетки — это механизмы защиты белков. В раковых клетках эффект был противоположным: наночастицы провоцировали изменения в обработке РНК и регуляции активности генов (биогенез рибонуклеопротеиновых комплексов и сплайсинг (процесс “редактирования” РНК — ред.))», — подчеркнул профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских исследований ТПУ Алексей Пестряков.
Способность повреждать клетки
Ученые уделили особое внимание цитотоксичности — способности наночастиц нарушать целостность клеток. Выяснилось, что некоторые частицы более эффективно подавляют раковые клетки: для снижения их жизнеспособности на 50% потребовалось всего 125 микрограммов вещества на миллилитр. В то время как для аналогичного воздействия на здоровые клетки кожи потребовалось уже от 203 микрограммов на миллилитр — то есть больше.
«Благодаря использованию современных методов оценки воздействия на клетки, нам удалось не только увидеть эффект, но и понять, как он возникает на молекулярном уровне. Эти данные важны для разработки лекарств. Поскольку размер, покрытие и другие характеристики наночастиц можно “настраивать” под конкретные цели, например, усиливать действие на раковые клетки и снижать токсичность для здоровых», — добавил профессор ТПУ.
В дальнейшем ученые намерены изучить, как размер и покрытие наночастиц влияют на их поведение в организме, а также провести in vivo исследования на клетках. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Scientific Reports (Q1, IF: 3,9).
Фото: hi-tech.mail.ru
