В процессе совместной работы по поиску оптимальных условий радиотерапии глиом ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Института цитологии и генетики СО РАН (ИЦиГ СО РАН) показали, что введенные в организм наночастицы оксида марганца на фоне микропучкового облучения позволяют нейтрализовать вредные факторы, связанные с облучением лабораторных животных. Этот результат в будущем может быть использован в разработке новых подходов радиационной защиты человека.

Опухоли головного мозга, особенно самая агрессивная их форма – глиобластома, плохо поддаются лечению. Современная терапия, включающая три типа воздействия (удаление хирургическим путем, химиотерапия, лучевое облучение), больших прорывов в увеличении срока и качества жизни пациентов с таким диагнозом не дает. Именно поэтому во всем мире научные группы ищут различные способы, которые могли бы повысить эффективность существующей терапии или же найти новые подходы к лечению глиобластомы.

Имплантированние в тело мыши злокачественной опухоли головного мозга человека. Е.Л. Завьялов ИЦИГ СО РАН 

Имплантирование в тело мыши злокачественной опухоли головного мозга человека

Ученые ИЦиГ и ИЯФ СО РАН не первый год работают вместе над подбором оптимальных условий облучения опухоли ренгеновским микропучком. Технология микропучкового облучения позволяет направленно облучать опухоль, сосредотачивать всю энергию пучка на раковом образовании, при этом оставляя здоровые ткани практически нетронутыми.

Заведующий Центром коллективного пользования «SPF-виварий» ИЦиГ СО РАН, кандидат биологических наук Евгений Завьялов:

«С ИЯФ СО РАН мы занимаемся поиском и разработкой новых подходов лучевой терапии, повышением ее эффективности. Сначала мы работали с культурами клеток глиобластомы in vitro. Нами было показано, что оксид марганца может использоваться в качестве контраста для глиобластом in vivo. Поэтому при работе с клетками мы решили проверить токсичность этого соединения на культуре клеток глиобластомы. Оказалось, что при добавлении в среду для культивирования клеток глиобластомы наночастицы оксида марганца усиливали эффекты радиационного разрушения клетки.

Однако при работе с животными моделями мы получили диаметрально противоположный результат. Оказалось, что лабораторные мыши, которым на фоне облучения вводили в организм наночастицы оксида марганца, были более устойчивы к радиации, чем те, которых просто облучали».

Возможно такой эффект связан с тем, что наночастицы оксида марганца способны ингибировать губительное воздействие активных форм кислорода (свободных радикалов), которые активно образуются в клетках при радиационном воздействии.

«Чтобы подтвердить эту гипотезу, мы проверили, как наночастицы работают на фоне изменения концентрации кислорода в воздушной смеси. Получая во время облучения обедненную дыхательную смесь, мыши жили дольше, и погибали быстрее, когда концентрация кислорода в смеси увеличивалась», – добавил Е. Завьялов.

В следующей серии совместных экспериментов ученые хотят продвинуться в понимании механизмов радиопротекторных свойств наночастиц оксида марганца и попытаться использовать новые знания в борьбе с глиобластомой.

Данная работа стала возможна благодаря разработке технологии микропучкового рентгеновского облучения на установке Центра коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП СЦСТИ).

Старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Константин Купер:

«На установке мы провели большой цикл работ, в ходе которых, в первую очередь, был разработан и создан стенд для облучения лабораторных животных, востребованный в ряде институтов СО РАН. Были отработаны оптимальные для лабораторных животных схемы облучения и разработана система оперативного дозиметрического контроля. Все вместе это позволило нам с коллегами из ИЦиГ СО РАН продвинуться в поиске новых подходов лучевой терапии глиобластом».

Положительные результаты этих экспериментов могут стать заделом для создания новых подходов, защищающих людей при получении высоких доз радиации, но в первую очередь сделать условия облучения опухолей головного мозга оптимальными и эффективными.

Выводы ученых были опубликованы в журнале Physics Procedia.


Cytopathic effects of X-ray irradiation and MnO nanoparticles on human glioblastoma (U87) / K.E. Kuper, E.L. Zavjalov, I.A. Razumov, A.V. Romaschenko, A.S. Stupak , S.Yu Troicky, B.G. Goldenberg, A.G. Legkodymov, A.A. Lemzyakov, M.P. Moshkin // Physics Procedia. V. 84. P. 252–255

Источники

"Кузен" марганцовки защитит мозг от радиации, заявляют ученые
Newsmir.info, 30/10/2018
"Кузен" марганцовки защитит мозг от радиации, заявляют ученые
РИА Новости, 30/10/2018
Наночастицы оксида марганца снижают негативные эффекты радиационного воздействия на организм мышей
Новосибирский государственный университет (nsu.ru), 30/10/2018
Ученые Академгородка обнаружили радиопротекторные свойства наночастиц оксида марганца
Академия новостей (academ.info), 30/10/2018
Наночастицы оксида марганца снижают негативные эффекты радиационного воздействия на организм мышей
Институт ядерной физики имени Г.И.Будкера СО РАН, 30/10/2018
Кузен марганцовки защитит мозг от радиации, заявляют ученые - новости на сегодня 30.10.2018
News2world.net, 30/10/2018
"Кузен" марганцовки защитит мозг от радиации, заявляют ученые
Real Armenia (lratvakan.com), 30/10/2018
"Кузен" марганцовки защитит мозг от радиации, заявляют ученые
Новости@Rambler.ru, 30/10/2018
Оксид марганца может защищать мозг от радиации
Medlinks.ru, 31/10/2018
Оксид марганца может защищать мозг от радиации
МедРунет (gepaporta.ru), 31/10/2018
Наночастицы оксида марганца снижают негативные эффекты радиационного воздействия на организм мышей
Российское атомное сообщество (atomic-energy.ru), 30/10/2018
Наночастицы оксида марганца снижают негативные эффекты радиационного воздействия на организм мышей
SMIonline (so-l.ru), 30/10/2018
Названо эффективное средство для защиты мозга от радиации
NewsGra.com, 30/10/2018
Ученые СО РАН: оксид марганца снижает вред лучевой терапии
HOLME SPACE (holme.ru), 30/10/2018
Названо эффективное средство для защиты мозга от радиации
SMIonline (so-l.ru), 30/10/2018
Названо эффективное средство для защиты мозга от радиации
Mukola.net, 30/10/2018
Оксид марганца защитит мозг от радиации, заявляют ученые - Новости, 30.10.2018
IToday.ru, 30/10/2018
В Сибири научились минимизировать вред радиационного воздействия
Dettka.com, 30/10/2018
Оксид марганца защитит мозг от радиации, заявляют ученые - Новости, 30.10.2018
Hornews.ru, 30/10/2018
Оксид марганца защитит мозг от радиации, заявляют ученые - Новости, 30.10.2018
Gorodskoyportal.ru/chelyabinsk, 30/10/2018
Ученые: Наночастицы оксида марганца защитят мозг от радиации
Oane.ws, 30/10/2018
Ученые СО РАН: оксид марганца снижает вред лучевой терапии
Московский Комсомолец # Новосибирск (novos.mk.ru), 30/10/2018
Оксид марганца защитит мозг от радиации - ученые
Хвиля (hvylya.net), 30/10/2018
Оксид марганца защитит мозг от радиации - ученые
SMIonline (so-l.ru), 30/10/2018
В Новосибирске научились минимизировать вред радиационного воздействия
Российская газета (rg.ru), 30/10/2018
Оксид марганца защитит мозг от радиации - ученые
Финансовое обозрение (finoboz.net), 30/10/2018
Названо эффективное средство для защиты мозга от радиации
Известия (iz.ru), 30/10/2018
Новосибирские ученые нашли новый способ уменьшить вред от рентгеновского облучения
The world news (theworldnews.net), 30/10/2018
Оксид марганца защитит мозг от радиации, заявляют ученые - "Наука"
МИР-СМИ (hyyh.ru), 30/10/2018
Оксид марганца может защищать мозг от радиации
Medik Forum (medikforum.ru), 30/10/2018
Оксид марганца защитит мозг от радиации, заявляют ученые - новости на сегодня 30.10.2018
News2world.net, 30/10/2018
Оксид марганца защитит мозг от радиации, заявляют ученые
SMIonline (so-l.ru), 30/10/2018
Оксид марганца защитит мозг от радиации, заявляют ученые
Mukola.net, 30/10/2018
Наночастицы оксида марганца снижают негативные эффекты радиационного воздействия на организм мышей
Наука в Сибири (sbras.info), 31/10/2018
Рентгеном по опухоли
Академгородок (academcity.org), 31/10/2018
14 раз в час меняют воздух в клетке иммунодефицитных мышей генетики
Все новости Новосибирской области (vn.ru), 06/11/2018

Похожие новости

  • 26/12/2016

    В ИЯФ СО РАН разрабатывают новый способ лечения опухолей мозга

    ​Сотрудники Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН исследуют метод микропучковой рентгеновской терапии злокачественных опухолей мозга. Уже проведены пробные эксперименты по облучению клеточных культур глиомы человека с добавлением наночастиц оксида марганца.
    1310
  • 05/02/2018

    Новосибирские физики и биологи исследуют влияние терагерцевых волн на живые организмы

    ​Как подчинить бактерии нажатием кнопки? В Академгородке физики и биологи исследуют реакцию кишечной палочки на терагерцевые волны. Малоизученный вид излучения может принести человечеству не меньше, а то и больше пользы, чем рентген.
    499
  • 22/09/2016

    В Новосибирске планируют создать клинику для лечения методом БНЗТ

    ​Новосибирский государственный университет в сотрудничестве с российскими и зарубежными научными организациями работает над реализацией масштабного проекта по созданию клиники для лечения глиобластомы мозга и других онкологических заболеваний с помощью метода бор-нейтронозахватной терапии и ускорительного источника нейтронов Института ядерной физики им Г.
    2436
  • 20/09/2017

    Ученые ИЯФ СО РАН разрабатывают аппарат для лечения рака

    ​Аппаратная установка новосибирских ученых, в основе которой лежит метод захвата борнейтронной терапии, должна претерпеть еще множество испытаний и доработок, чтобы полноценно лечить людей, однако первые успехи у его создателей уже есть.
    925
  • 26/12/2017

    Новосибирские учёные изучили фазовое состояние липидов в замораживаемых преимплантационных эмбрионах мыши

    Исследуя процессы замораживания эмбрионов ранних стадий, сотрудники Института автоматики и электрометрии СО РАН и ФИЦ Института цитологии и генетики СО РАН изучили, как меняется фазовое состояние липидов преимплантационных эмбрионов мыши, замораживаемых при криоконсервации.
    574
  • 03/09/2018

    На пути к бор-нейтронозахватной терапии

    В проект «Академгородок 2.0» вошли сразу две заявки, касающиеся бор-нейтронозахватной терапии — эффективного метода борьбы с неизлечимыми онкологическими заболеваниями. О мерах, которые предпринимаются для того, чтобы проект поскорее воплотился в жизнь, и о том, какие на этом пути есть препятствия, говорили на круглом столе на VI Международном форуме технологического развития и выставке «Технопром».
    292
  • 26/05/2017

    ИЯФ СО РАН: адронная терапия для борьбы с опухолью

    Адронная терапия - облучение опухоли пучками протонов или тяжелых ионов - несмотря на долгую историю, остается одним из самых многообещающих направлений ядерной медицины. Адронная терапия требует точного расчета, а также большой гибкости и вариативности.
    1028
  • 31/05/2016

    Новосибирские ученые исследуют кровеносную систему

    ​Кровеносная система лежит в основе функционирования головного мозга, и в области её работы ещё много «белых» пятен. Сибирские учёные в сотрудничестве с медиками решили устранить некоторые из них.  Исследование имеет и прикладной выход: уже создана уникальная система мониторинга нейрохирургических операций, метод повышения качества магнитно-резонансной томографии, а также инструментарий для персонализированного моделирования протекания некоторых болезней.
    1887
  • 26/12/2017

    На очередной совет по реиндустриализации Новосибирской области вынесут проекты трех компаний

     На заседании также впервые планируется рассмотреть итоги реализации флагманского проекта программы — Медтехнопарка. — В настоящее время совместно с областными органами госвласти рассматривается ряд проектов, которые могут войти в число флагманских, — сообщил на заседании совета по развитию промышленности и предпринимательства при правительстве Новосибирской области врио замгубернатора Анатолий Соболев.
    426
  • 09/06/2018

    ИЯФ СО РАН предоставит площадку для лечения

    ​Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН готов предоставить на своей территории площадку для лечения методом бор-нейтронозахватной терапии онкобольных, которым не помогают другие методы. Это должно быть временным решением до появления специализированной клиники, проект которой разрабатывается в Новосибирском государственном университете.
    600