近日，來自俄羅斯科學(xué)院理論與實(shí)驗(yàn)生物物理研究所(普希諾)和薩拉托夫國(guó)立研究大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)取得了一項(xiàng)重要突破。該團(tuán)隊(duì)以成員名字命名的NG車爾尼雪夫斯基等人成功合成了基于氧化鈰和生物活性分子吡咯喹啉醌(PQQ)的納米顆粒，這種納米顆粒在暴露于X射線時(shí)，能夠選擇性地保護(hù)健康細(xì)胞免于死亡。相關(guān)研究成果已在《抗氧化劑》雜志上發(fā)表，并得到了俄羅斯科學(xué)基金會(huì)(RSF)的資助。

吡咯喹啉醌修飾的納米粒子示意圖

據(jù)介紹，這種新型納米顆粒能夠支持正常細(xì)胞的抗氧化系統(tǒng)功能，而在癌細(xì)胞中，它們則會(huì)刺激活性氧的產(chǎn)生，導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)受損。這一效應(yīng)源于癌細(xì)胞與健康細(xì)胞在酸度上的差異，使得納米顆粒能夠在兩種細(xì)胞中展現(xiàn)出不同的作用效果。因此，該研究成果有望為減少放射治療在癌癥治療中的負(fù)面影響提供新的解決方案。

放射療法是癌癥治療中最常見的方法之一，通過X射線、伽馬射線或其他電離輻射來破壞腫瘤組織。然而，這種治療方法具有無差別性，即健康細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞都會(huì)受到損傷，導(dǎo)致患者身體狀況惡化。為了克服這一難題，科學(xué)家們一直在尋找能夠精確打擊癌細(xì)胞的方法。

NG車爾尼雪夫斯基等人合成的納米顆粒正是基于這一目的而設(shè)計(jì)的。他們利用氧化鈰這一生物相容性化合物，通過添加吡咯喹啉醌來提高其選擇性。吡咯喹啉醌是一種具有高抗氧化作用并參與線粒體調(diào)節(jié)的生物活性分子，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)納米顆粒在健康細(xì)胞中的保護(hù)作用。

納米粒子的顯微照片

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，經(jīng)過納米粒子和X射線輻射處理的健康成纖維細(xì)胞存活率提高了45%，而癌細(xì)胞的存活率則比對(duì)照組低31-37%。這表明，新型納米顆粒能夠在不降低正常細(xì)胞存活率的情況下，顯著降低癌細(xì)胞的存活率。

對(duì)于這一發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人、首席研究員兼負(fù)責(zé)人、ITEB RAS同位素研究實(shí)驗(yàn)室的生物科學(xué)候選人Nelly Popova表示：“觀察到的效果是由于吡咯喹啉醌修飾的氧化鈰納米顆粒降低了成纖維細(xì)胞中活性氧的水平，從而使它們免于氧化。因此，它們可用于保護(hù)健康細(xì)胞在癌癥放射治療過程中免遭死亡。未來，我們計(jì)劃對(duì)其他類型的健康細(xì)胞和癌細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以便更好地了解納米粒子在每種情況下的工作原理。