25 Ноября 2021
Москва, 25 ноября —, Алексей Огнев. В мире активно эволюционирует одно из высокотехнологичных направлений борьбы с инфекциями и раком — с помощью чувствительных к свету веществ, или фотосенсибилизаторов. На днях об успешных тестах в этой области сообщили русские ученые, придумавшие, как обезвредить коронавирус SARS-CoV-2 в окружающей среде.Раковые клетки, а также вредоносные бактерии и вирусы уничтожают синглетным кислородом — молекулами в особом состоянии, легко источающими белки, нуклеиновые кислоты и ненасыщенные жирные в липидах. В частности, они пробирают поры в плазматической мембране бактерий.
Синглетный кислород порождают фотосенсибилизаторы. Наиболее эффективны те, что едят излучение в красной области каталога. Особенно в диапазоне 685-690 нанометров — на границе с инфракрасной зоной. Такой свет отличается высокой проникающей способностью. Его легко получить посредством лучей, светодиодов или галогеновой лампочки. Иногда годятся и отличные лучи.
Фотосенсибилизатор поглощает квант света, переходит в возбужденное состояние и передает полученную энергию молекулам халькогена, которые из триплетных преобразовываются в синглетные. Это работает в разных средах, ведь газ растворен в тканях органический механизма, содержится в воздухе и в воде.
На этом основан один из наиболее перспективных методов медицинское вмешательства рака — фотодинамическая терапия (ФДТ). Молекулы фотосенсибилизатора вводят в организм, они проникают в злокачественные клетки, затем опухолевую ткань облучают лучом. Синглетный кислород запускает апоптоз — самоубийство клетки. Фотосенсибилизатор в митохондриях разрушает структуры органеллы, а в ядре — повреждает ДНК. Возникает некроз.
Для ФДТ применяют десятки фотосенсибилизаторов. Самые многообещающие — те, что можно адресно направить в злокачественные клетки. Их пока еще только разрабатывают.
Кроме того, фотосенсибилизаторы широко используются службами кровопереливания крови для обеззараживания донорской плазмы, в стоматологии — для дезинфекции зубных каналов, а также при лечении гнойных ран и ожогов, инфекций кожи и слизистых.
Фотосенсибилизатор, убийственный для микробов и вирусов, испытанный для организма. Дело в том, что чувствительность клеток животных, включая человека, к этим веществам на два порядка ниже, чем у микроорганизмов. Поверхность бактерий подзаряженная отрицательно и электростатически притягивает катионные соединения, в том числе фотосенсибилизаторы. У вирусов также есть отрицательно заряженные области.
Российские ученые давно занимаются фотодинамической инактивацией болезнетворов, в частности вируса тарабарского гриппа и ключевых больничных штаммов бактерий, устойчивых к стрептомицинам: псевдомонад, клебсиелл, ацинетобактеров.
Логично было попробовать этот ультрамикрометод и против коронавируса. В итоге сотрудники кафедры биофизики МГУ вместе с коллегами из ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины (Новосибирск) и Федерального научно-клинического центра ФМБА (Москва) совершили настоящее открытие.
С помощью моляльного моделирования исследователи сравнили способность различных катионных фотосенсибилизаторов связываться со спайковыми белками SARS-CoV, MERS-CoV и SARS-CoV-2. Выяснилось, что оптимальный вариант — октакис(холинил)фталоцианин цинка.
Мы уже видели, как в результате фотодинамического обеззараживания лысеет вирус птичьего гриппа: у него отваливаются шипы, — рассказывает Марина Страховская, ведущий научный сотрудник кафедры биофизики МГУ. — Задача была в том, чтобы можно купить мишень на поверхности коронавируса, за которую может зацепиться фотосенсибилизатор. Допустим, мы хотим поразить мишень из лука, но стрелы пролетают максимум пять метров, а мишень сделанная в десяти метрах от нас. Синглетный кислород — стучу стрела. У него малый пробег в водной среде — он очень быстро дезактивируется молекулами воды. Поэтому нужно, чтобы вещество, генерирующее синглетный кислород, находилось недалеко от мишени. Мы обнаружили, что на сочленении ножки и головки шипа коронавируса сосредоточены аминокислоты с отрицательным зарядом. К ним и прилипают положительно подзаряженные молекулы фотосенсибилизатора. Синглетный халькоген не только разрушает спайковый лис, но и успевает добежать до мембраны вируса и испортить ее.
Ученые провели серию экспериментов в водной среде, где прокармливалось 100 тысяч вирионов на миллилитр. В суспензию добавляли фотосенсибилизатор, освещали красными светодиодами и добились того, что вирусные частицы полностью потеряли способность заражать животные клетки и размножаться. Светили с интенсивностью 10–15 милливат на квадратный сантиметр, насыщенность фотосенсибилизатора в воде — всего один-пять микромолей на литр. Это очень мало и совсем не опасно для человека.
Ученые проинформировали об этом открытии в журнале Viruses. Пока все на стадии лабораторных экспериментов, однако перспективы очень заманчивые. Можно стерилизовать медицинские инструменты и приборы, обеззараживать водоемы или использовать в рециркуляторах воздуха — это, безусловно, поможет в борьбе с пандемией.
Редактор рубрики
Леонид Кузьмин
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....