Золото може бути хорошим помічником при радіотерапії - особливо, якщо його направити прямо до пухлинних клітин.
Ракову клітку можна вбити, обробивши її якимось ліками - або опромінювавши іонізуючим випромінюванням, яке викличе в ній мутації, несумісні з життям. Перший спосіб - хіміотерапія, другий - радіотерапія. І в тому, в іншому випадку виникає проблема, як цілеспрямовано вбити пухлину, по мінімуму торкнувшись здорові тканини, і як це зробити найбільш ефективно, щоб можна було обійтися мінімальною дозою ліків або випромінювання.
У випадку з радіотерапією допомогти могли б золоті наночастинки. Відомо, що вони поглинають іонізуючу радіацію в 100 разів сильніше, ніж живі тканини, причому поглинута енергія змушує золото випускати електрони, які безпосередньо пошкоджують ДНК ракових клітин. Коли атом речовини отримує порцію енергії, він може просто вивільнити електрон - і тоді ми говоримо про фотоефект. Однак одночасно в атомі утворюється вакансія на місці електрону, який покинув свою енергетичну орбіту. На неї приходить інший електрон, з орбіти, більш високої по енергії. При переході на низький енергетичний рівень знову-таки вивільняється ще порція енергії. Вона або відлітає у вигляді кванта рентгенівського випромінювання, або передається ще одному електрону (вже третьому за рахунком), який сам залишає атом - подібно до першого, який вилетів безпосередньо під впливом іонізуючого випромінювання. Виліт доданого електрону називається ефектом Оже, і саме такі електрони залишають золоту частинку під дією іонізуючого випромінювання.
Правда, електрони Оже самі по собі не відрізняються великою енергією, тобто вони можуть діяти тільки безпосередньо поруч з часткою, якій належали, та й сама вона повинна бути зовсім невеликою, інакше електрона навіть не зможе вийти за її межі. Дослідники з Род-Айлендського університету і Браунівського університету знайшли спосіб, як привести золоті наночастинки прямо до пухлинних клітин. Для цього, як пишуть автори роботи в статті в PNAS, частинки потрібно забезпечити так званими pHLIP (pH Low-Insertion Peptide) - так називають пептиди, які відчувають більш кисле, ніж зазвичай, клітинне середовище, і закріплюються в мембрані підкисленої клітини. Ракові ж клітини якраз і відрізняються зниженим pH, так що pHLIP доставляють пов'язані з ними наночастинки прямо до адресата.
Золото разом з пептидним якорем могло б забезпечити як велику специфічність терапії, так і велику ефективність, ніж при простому опроміненні пухлини (нагадаємо, що золото в даному випадку служить підсилювачем випромінювання). Поки в попередніх експериментах вдалося лише побачити, що «люблячі кислоту» пептиди дійсно приводять наночастинки в злоякісні клітини: їх виживаність падала на 21%, якщо золото було просте, без добавок, і на 24%, якщо частинки були з «довіском» у вигляді pHLIP. Може здатися, що ефект невеликий, однак щоб точно зрозуміти, наскільки новий спосіб боротьби з пухлиною буде дієвий, потрібно поставити досліди хоча б на щурах - хочеться сподіватися, що результати таких дослідів стануть відомі найближчим часом.