Терагерцовое излучение не поможет при нейробластоме

Терагерцовая (ТГц) область относится к диапазону частот от 0,1 до 10 ТГц и располагается между микроволновым и инфракрасным излучением. ТГц-волны в целом безопасны, поскольку не приводят к ионизации, а потому уже нашли широкое применение, например, в системах безопасности для сканирования багажа и людей. Также развиваются основанные на этом излучении медицинские подходы к диагностике и визуализации.

Что касается потенциальной ТГц-терапии, о ней известно не так уж и много. Излучение может оказывать как тепловое, так и нетепловое воздействие на биологические объекты; потенциально оно способно воздействовать на молекулы, изменяя их конформацию, и тем самым влиять на их взаимодействие друг с другом. Этот способ, как предполагается, можно применять и для изменения активности генов. Так, ранее было показано, что ТГц-излучение способствует повышению уровня фосфорилированных гистонов (белков-упаковщиков ДНК) Н2АХ, что может быть признаком генотоксичности, то есть повреждения наследственного материала. Это полезно при разработке новых подходов к лечению рака: часто делящиеся опухолевые клетки чувствительнее к повреждению ДНК. Есть свидетельства того, что ТГц-излучение способствует повышению уровня белка р53 — онкосупрессора, влияющего на клеточный цикл.

В своей новой статье российские ученые решили разобраться в том, как ТГц-волны влияют на нейробластому и репрограммированные (то есть возвращенные к зародышевому состоянию) нейральные клетки-предшественники человека. Авторы в течение получаса воздействовали на неопухолевые и опухолевые клетки широкополосными (0,1–3 ТГц) ТГц импульсами с максимально доступной энергией импульса 10 мкДж, что превышает значения в работах коллег. В целом считается, что неионизирующее излучение не влияет на нервную систему, тогда как данных о воздействии именно ТГц мало.

Сначала исследователи проверили, не повлияет ли ТГц-излучение на дифференцировку клеток в нормальные нейроны. Такой сценарий очень желателен для раковых стволовых клеток, которые могут самообновляться, увеличивая выживаемость опухоли во время терапии. Однако обнадеживающих результатов получить не удалось: ТГц-облучение не приводило к появлению клеток, сходных со зрелыми нейронами или астроцитами, как в случае индуцированной (то есть запущенной специальными веществами) дифференцировки нейральных клеток-предшественников.

Далее авторы проанализировали количество очагов фосфорилирования гистона Н2АХ — оно осталось неизменным. Это значит, что генотоксического эффекта тоже не проявилось ни в нормальной, ни в раковой культуре. Также не было статистически значимой разницы в скорости деления облученных и необлученных клеток. Наконец, исследователи решили «помочь» ТГц-излучению, добавив к обрабатываемой нейробластоме салиномицин — антибиотик, показавший себя в борьбе с раком, даже нечувствительным к химиотерапевтическим препаратам. Это вещество само по себе обладает генотоксичностью, и авторы ожидали, что электромагнитные волны ее усилят. Однако этого не произошло.

Хотя результаты оказались отрицательными, исследователи отмечают, что нужно также изучить долгосрочные эффекты ТГц-воздействия, а еще, возможно, подобрать более эффективные режимы облучения.