Nanokapsułki zatrzymują jony potomne

Opracowane przed dwoma laty kapsułki z aminokwasów mogą znakomicie udoskonalić radioterapię dzięki precyzyjnemu dostarczaniu promieniowania we wskazane miejsce i redukcji efektów ubocznych.

W 2012 roku profesor John M. Tomich i jego zespół z Kansas State University połączyli ze sobą dwie sekwencje aminokwasów, tworząc nanokapsułkę. Odkryliśmy, że gdy te sekwencje zetkną się ze sobą, powstają małe sfery. Takie pęcherzyki tworzy się przeważnie z lipidów. Większość z nich jest mniej stabilnych i rozpadają się. Nasze są jak kamienie. Są niewiarygodnie stabilne i nie są niszczone przez komórki wewnątrz organizmu - mówi Tomich.

Teraz naukowiec we współpracy z Ekateriną Dadachovą z Albert Einstein College of Medicine naukowcami z Kansas University, Wydziałem Medycyny w japońskim Jikei University oraz znajdującym się w Niemczech Institute for Transuranium Elements dowiedli, że w kapsułkach można bezpiecznie przechowywać szkodliwe izotopy promieniotwórcze.

Gdy okazało się, że w kapsułkach można umieścić izotopy, że jony nie wydostają się na zewnątrz, a układ odpornościowy nie niszczy kapsułek, naukowcy zasugerowali, iż można je użyć w radioterapii. Problem z obecnymi metodami radioterapii wykorzystującymi promieniowanie alfa jest taki, że uwalnia ono radioaktywne jony potomne, które trafiają tam, gdzie nie powinny. Radioaktywne atomy rozpadają się na nowe atomy, zwane jonami potomnymi, emitując przy tym energię. Te, które emitują promienie alfa nadają cząsteczkom prędkość bliską prędkości światła - mówi Tomich. To potężna emisja na niewielkie odległości. Cząstki alfa zderzają się z DNA i je niszczą. Ponadto podczas emisji cząstek alfa dochodzi do odrzutu jonów potomnych, które mają wówczas na tyle dużą energię, że mogą uciec z molekuły, w której są przechowywane. A gdy już się uwolnią jony te mogą znaleźć się w miejscach, w których nie powinny. Na przykład w szpiku kostnym, gdzie wywołują białaczkę - wyjaśnia uczony.

Tomich i jego koledzy pracowali z aktynem-225, który podczas rozpadu emituje cztery cząstki alfa i wiele jonów potomnych. Badania nie tylko wykazały, że kapsułki łatwo penetrują komórki i wędrują do ich jąder, ale dowiodły, że podczas rozpadu aktynu jony potomne odbijają się od ścian kapsułek i pozostają wewnątrz nich. To chroni organizm, przed niepożądanym promieniowaniem.

Te kapsułki są łatwe w produkcji i łatwo się z nimi pracuje. Sądzą, że ledwie stawiamy pierwsze kroki w badaniach nad nimi i tym, co można dzięki nim uzyskać w dziedzinie ludzkiego zdrowia i nanomateriałów - cieszy się Tomich.

nanokapsułka radioterapia jon potomne