Jeffrey Friedman, молекулярный генетик из Rockefeller University, Нью-Йорк, и его команда создали конструкцию из антител и сшитых с ними частиц, покрытых оксидом железа. Эта конструкция способна связываться с модифицированной версией температуро-чувствительного ионного канала TRPV1 на поверхности клеток. Учёные вводили созданные наноконструкции в опухоль, находящуюся под кожей мыши. Затем, используя магнитное поле, подобное полю, производимому прибором для магнитно-резонансной томографии, учёные разогревали наночастицы низкочастотными радиоволнами. Таким образом, удавалось нагревать ионные каналы, до температуры активации 42°С. Открытие каналов обеспечивало поступление в клетку ионов кальция, являющегося вторичным мессенджером и запускающего кальций-чувствительный ген инсулина. Через 30 минут после начала воздействия радиоволнами уровень инсулина в крови повышался, а уровень сахара понижался.
Авторы эксперимента заявляют, что их разработка создавалась не как новый метод лечения диабета, а потому что уровни инсулина и сахара в крови легко измеряемы и именно поэтому для проверки эффективности метода в целом учёные выбрали такую модель.
“Достоинство этой системы в том, что радиоволны могут проникнуть глубоко в ткань, и стимуляция происходит локально, только там, где есть наночастицы,” – говорит David Julius, физиолог, изучающий TRPV1 в Калифорнийском университете, Сан-Франциско.
В контрольных экспериментах исследователи показали, что радиоволны нагрели только те клетки, что содержали наночастицы. При этом соседние клетки не пострадали и не активировались. “Магнитные поля – хороший способ передать достаточно энергии, не причиняя вред,” – заявляет Arnd Pralle, биофизик из Государственного университета Нью-Йорка в Буффало. Однако, необходимы дополнительные исследования, чтобы полностью установить, как наночастицы поглощают, сохраняют и распределяют высокую температуру. Исследователи также экспериментировали с культивируемыми клетками, генетически спроектированными так, чтобы экспрессировать собственные наночастицы. В результате, обнаружилось, что в этих клетках также можно стимулировать секрецию инсулина, но на более низком уровне. Текущий метод Фридмана не подходит для использования в клинических условиях, так как подобная терапия подразумевает наличие в организме пациента специальных опухолевых клеток. Таким образом, исследователи планируют проверить альтернативные системы доставки для наночастиц.
источник:
перевод