Клетки глиобластомы «продырявят» электрическими импульсами
Глиобластома – самая смертельная раковая опухоль головного мозга. Больные с таким диагнозом обычно живут лишь месяцы, и только 6% из них – дольше пяти лет. Недавно ученые разработали более безопасный и эффективный, по сравнению с уже существующими, метод уничтожения опухолевых клеток мозга с использованием высоковольтных электрических импульсов.
Глиобластома – это злокачественное новообразование, которое развивается из клеток глии, «служебных» клеток мозга, которые поддерживают его структуру и метаболизм нейронов. Глиальные клетки, в отличие от нейронов, способны делиться в течение всей жизни человека и могут образовывать опухоли.
Стандартное лечение глиобластомы включает хирургическое вмешательство, лучевую и химиотерапию. Для последней используют препарат темозоламид, который проникает в мозг через гематоэнцефалический барьер – биологический «фильтр», задерживающий не только патогены и токсины, но и обычные лекарства, включая большинство противораковых. Темозоламид улучшает выживаемость пациентов с глиобластомой, но в этом случае действительно эффективного лечения не существует, хотя разработки специфических препаратов ведутся давно и интенсивно.
Недавно группа канадских и китайских исследователей разработали новый способ борьбы с опухолями мозга, основанный на явлении электропорации – создании пор в клеточной мембране под действием электрического поля.
Электропорация уже используется в лечении опухолей, расположенных в труднодоступных местах, но опухоли мозга в их число не входят. Метод состоит в воздействии на опухоль короткими высоковольтными электрическими импульсами. В результате индуцируется формирование пор в клеточных мембранах раковых клеток до достижения критического уровня, при котором мембраны разрушаются и клетки гибнут.
Ученые провели эксперименты на клеточных линиях глиобластомы и культурах здоровых клеток, формирующих гематоэнцефалический барьер. Эти клетки подвергали или необратимой нетепловой электропорации (IRE, или NanoKnife), или высокочастотной необратимой электропорации (H-FIRE). Цель состояла в том, чтобы «нащупать», при каких протоколах лечения электрическим током клетки глиобластомы будут разрушаться с минимальным риском для окружающих тканей и кровеносных сосудов.
Оказалось, что пороговые значения летальности для клеток глиобластомы значительно ниже, чем для окружающих здоровых тканей. Так что этот метод можно использовать, если вводить электроды непосредственно в мозг через череп.
По мнению, исследователей, этот способ терапии более безопасен и эффективен по сравнению со стандартными. Кроме того, в процессе «электрической обработки» будет временно нарушаться гематоэнцефалический барьер, и этим «окном» можно воспользоваться, чтобы ввести больному химиотерапевтические или иные препараты, к примеру, такие, которые помогают усилить противоопухолевый иммунный ответ.
Статья Shu et al. Lethal Electric Field Thresholds for Cerebral Cells With Irreversible Electroporation and H-FIRE Protocols: An In Vitro Three-Dimensional Cell Model Study опубликована в Journal of Biomechanical Engineering.
«Наука из первых рук»
Портал «Вечная молодость» vechnayamolodost.ru
