Одними из первых в мире нижегородские ученые приблизились к разгадке природы ответа клеток на действие радиации и метастазирования опухолей после облучения, что открывает путь к усовершенствованию методов лучевой терапии и разработке новых противорадиационных систем защиты космонавтов.
Наблюдая инвитро изменения в опухолевых клетках, ученые обнаружили, что механизм ответа клеток зависит от мощности дозы облучения.
При низкой мощности дозы (low dose rate, LDR), когда радиоактивный источник длительное время находится в опухоли, из-за медленного повреждения ДНК клетки успевают восстановиться, в итоге они стареют, но не умирают, посылая при этом сигнал соседним опухолевым клеткам, которые становятся более агрессивными.
- Сергей Сороко, автор исследования, заместитель директора Института биологии и биомедицины ННГУ им. Н.И. Лобачевского
Классическая радиотерапия высокой мощности дозы (high dose rate, HDR) в большей степени повреждает ДНК, что приводит к нарушениям деления клеток и их гибели, однако такая радиотерапия может спровоцировать образование гигантских клеток.
Флуоресцентный имиджинг работы каспазы-3 в клетках до и после облучения
Они гораздо крупнее обычных клеток, не могут делиться, но продолжают наращивать генетический материал для деления. Размер позволяет им отделяться от опухоли и “путешествовать” по кровотоку, становясь источником метастаз.
*Сергей Сороко
Теперь ученые планируют выяснить, какие клеточные процессы приводят к негативным последствиям и как их предотвратить на разных этапах развития ответа клеток. Результатом может стать разработка протоколов радиотерапии с новыми параметрами мощности и длительности облучения.
В ННГУ мы планируем изучить старение клеток под действием облучения низкой мощности дозы. Оно может приводить не только к развитию онкологии, но и к ускоренному старению систем организма. Эта опасность существует, например, для космонавтов, которые находятся под постоянным воздействием радиации на борту космического корабля. Необходимо проследить все контрольные точки в развитии ответа клеток на облучение, чтобы управлять этими процессами и разрабатывать новые средства защиты.
*Сергей Сороко
Исследование проводили ученые кафедры биофизики Института биологии и биомедицины ННГУ при участии специалистов Нижегородского областного клинического онкологического диспансера.
Результаты опубликованы в высокорейтинговом международном журнале Current Issues in Molecular Biology.
Фото на обложке: Сергей Сороко. Снимки предоставлены пресс-службой ННГУ
