Cientistas da Immanuel Kant Baltic Federal University (IKBFU) e da National University of Science and Technology "MISiS" estudaram como as nanopartículas magnéticas afetam as células cancerosas no fígado humano. Na opinião dos autores, esta pesquisa ajudará no tratamento da oncologia. Os resultados da pesquisa foram publicados em Nano Convergência .

Por causa de suas propriedades únicas, nanopartículas magnéticas podem ser usadas para diagnósticos terapêuticos e tratamento personalizado de doenças cancerígenas, além de ser um agente de contraste eficaz para exames de ressonância magnética e imagens de tumores.

Sabe-se que as células cancerosas humanas podem absorver nanopartículas magnéticas. Esta propriedade pode ser usada na terapia do câncer de pelo menos três maneiras:aquecimento local de um tumor quando exposto a um campo magnético variável (hipertermia magnética), entrega de drogas direcionada, ou efeitos citotóxicos seletivos de nanopartículas em células cancerosas.

Cientistas do Laboratório de Novos Materiais Magnéticos do IKBFU estudaram as peculiaridades da influência das nanopartículas nas organelas celulares e se familiarizaram com as peculiaridades dos processos intracelulares em detalhes usando diferentes linhas de células cancerosas do fígado. Objetos pequenos, como nanopartículas, podem ser facilmente 'comidos' pelas células, mas isso nem sempre acontece - em alguns casos, nanopartículas podem danificar a estrutura de uma célula, penetrá-lo e matá-lo. Ao adicionar nanopartículas de óxido de ferro de várias formas ao meio nutriente das células, os cientistas foram capazes de verificar o grau e a natureza das mudanças na cultura de células.

De acordo com os autores do estudo, o comportamento das células cancerosas depende da concentração de nanopartículas na solução e, mais importante, o tipo de câncer. O fato é que células diferentes respondem de maneiras diferentes às mesmas partículas. Isso torna possível criar um instrumento baseado em nanopartículas, suprimindo seletivamente as células cancerosas, mantendo as células saudáveis ​​intactas.

Os cientistas realizaram experimentos sobre como as células cancerosas no fígado humano reagem a vários tipos de nanopartículas magnéticas. Eles descobriram que os nanocubos e nanoclusters de óxido de ferro são capazes de ativar certos genes que dão um 'comando de autodestruição' às células cancerosas do fígado. Esta descoberta lança luz sobre os mecanismos que regulam a morte celular causada pela citotoxicidade das nanopartículas.

Maxim Abakumov, co-autor da pesquisa, O chefe do Laboratório de Materiais Biomédicos da NUST "MISiS" disse:"O mecanismo de efeito tóxico está associado à permeabilidade progressiva das membranas lisossomais nos hepatócitos, que provoca os processos de apoptose e autofagia, basicamente, 'Morte celular.'"

De acordo com Valeria Rodionova, o Chefe do Laboratório de Novos Materiais Magnéticos IKBFU, os resultados da pesquisa podem ser usados ​​para o diagnóstico e terapia do câncer.

Valeria Rodionova disse, “Este projeto interdisciplinar reuniu cientistas de diferentes áreas:física, químicos, e biólogos. Nosso trabalho conjunto nos permitiu não apenas sintetizar tipos únicos de nanopartículas, mas também analisar os mecanismos de vias de sinalização celular específicas que elas ativam na célula. "

A cooperação no mundo científico freqüentemente se mostra decisiva na pesquisa. Assim, estudos microscópicos foram realizados no laboratório de biofísica, sob a supervisão do Dr. Oleg Lunov, chefe do laboratório (Instituto de Física da Academia Tcheca de Ciências). Cientistas da Universidade Russa de Química e Tecnologia Mendeleev também participaram do estudo.