Открыты наночастицы, которые способны защитить от воздействия радиации

Сотрудники ИТЭБ РАН сделали поистине уникальное открытие. Им удалось выяснить, что наночастицы на основе двуокиси церия могут обеспечить организму мышей эффективную защиту даже от существенной дозы радиационного излучения. Речь об этом открытии идет в одном из последних выпусков журнала RSC Advances.

По словам Антона Попова, который представляет структурное подразделение ИТЭБ РАН в Пущино, имеет место влияние этих наночастиц на проходящие внутри клеток сигнальные пути, которые имеют прямое отношение к ДНК и его восстановлению. При несущественных повреждениях усилий ДНК-полимеразы достаточно для полной нормализации состояния молекулы. Сама клетка имеет необходимые для нейтрализации облучения и своего восстановления механизмы. Наночастицы лишь оказывают ей необходимую помощь и повышают скорость регенерации и ее эффективность.

Closeup network. Abstract nanotechnology 3d illustration.

Любое живое существо крайне восприимчиво к ионизирующему радиационному облучению. Связано это с деструктивным его воздействием на цепочки ДНК, которое вызывает их разрушение с последующим формированием веществ с агрессивным на химическом уровне влиянием на содержимое клетки. Вследствие такого контакта многие из них считают себя разрушенными на необратимом уровне, а это вызывает их массовое отмирание и гибель живого организма.

А. Попов со своими коллегами пришли к выводу о возможности частичного и даже полного подавления подобных процессов при условии наличия в клетках некоего объема наночастиц с основой в виде оксида церия (CeO2). По словам ученых на работу в этом направлении их натолкнули удивительные свойства самого CeO2 и нанокристаллов с основой из двуокиси церия. В первом случае речь идет о высоких антикоррозионных показателях. Во втором о возможности существенной минимизации водородного пероксида в водяных растворах, которые были подвергнуты рентгеновскому излучению.

Исходя из этого и были проведены соответствующие опыты. Результаты получились ошеломляющими. Введение в организм мышей наночастиц на основе двуокиси церия позволило вдвое снизить количество клеток, которые погибают при воздействии на них радиации с высоким уровнем облучения.

Убедившись в эффективности введенных наночастиц ученые провели еще один опыт. Мыши были подвергнуты излучению в 7 Грей, которое губительно для живых организмов. Часть из них предварительно получила требуемую инъекцию, а некоторым препарат был введен уже после опыта.

Спустя 15 дней мыши, которые не получили CeO2 в организм, умерли. Из группы, получившей уколы после опыта, осталось около 40% мышей. Порядка 60% подопытных из группы мышей, которым наночастицы были введены предварительно, остались живы.

По мнению ученых это стало возможным благодаря проникновению двуокиси церия в части организма, которые более всего подвержены воздействию радиации. За счет присоединения к свободным радикалам и их трансформирования в более безопасные соединения удалось избежать отмирания клеток и гибели организма. Попов с коллегами также едины во мнении касательно самопоглощения двуокиси церия. Это позволяет минимизировать тот вред, который вещество способно нанести организму.

По итогам завершившихся опытов было принято решение о продолжении исследований. В планах изучение способности наночастиц нормализовать функционирование тех ДНК, которые были подвергнуты облучению. Не меньший интерес вызывает и тот период, который организм способен выдержать присутствие CeO2, а также оказываемый им эффект.  Вопросов очень много и каждый из них требует ответа для повышения эффективности борьбы с радиацией.