Иркутские учёные изучили эффективность лучевой терапии рака

В авторитетном международном журнале «Physical review X», известном своими публикациями передовых исследований в физике, опубликована статья китайских учёных под названием «Damaging Intermolecular Relaxation Processes Initiated by Heavy-Ion Irradiation of Hydrated Biomolecules». В число соавторов вошли сотрудники лаборатории квантово-химического моделирования молекулярных систем Иркутского госуниверситета: кандидат химических наук Анна Скитневская и доктор химических наук, профессор РАН Александр Трофимов.

В рамках годичного исследования на модельных системах изучены механизмы межмолекулярных процессов, возникающих при облучении тканей пучком тяжёлых ионов. Предполагается, что эти процессы вызывают разрывы ДНК в раковых клетках посредством межмолекулярного кулоновского распада (ICD). Облучение тяжёлыми ионами – перспективный метод лечения рака, и понимание этих механизмов может способствовать оптимизации терапии.

Теоретическое моделирование проведено в ИГУ, а экспериментальной базой стал ускоритель ядер железа в Институте современной физики академии наук Китая (Ланьчжоу).

Исследование показало, что процессы при бомбардировке тяжёлыми ядрами (железо, углерод) аналогичны изменениям под воздействием фотонов и электронов, а эффективность этих процессов зависит от количества молекул воды в окружении.

Результаты исследования открывают новые перспективы для разработки более эффективных методов лучевой терапии. Понимание роли воды в процессе разрушения ДНК позволяет более точно контролировать дозу облучения и минимизировать повреждение здоровых тканей. Кроме того, исследование предоставляет ценную информацию для создания новых радиосенсибилизаторов – веществ, повышающих чувствительность раковых клеток к облучению.

Участие иркутских учёных в международном проекте свидетельствует о высоком уровне развития теоретической химии в ИГУ и его вкладе в передовые научные исследования. Сотрудничество с китайскими коллегами позволило объединить сильные стороны обеих научных школ – теоретическое моделирование и экспериментальную базу – для решения актуальной задачи в области онкологии.

Данная работа демонстрирует важность междисциплинарного подхода в научных исследованиях

Сочетание методов физики, химии и биологии позволило получить глубокое понимание сложных процессов, происходящих на молекулярном уровне при облучении тканей.

Публикация в столь престижном журнале, как «Physical review X», подтверждает значимость полученных результатов и открывает путь для дальнейших исследований в данной области. В перспективе планируется изучение более сложных модельных систем, приближенных к реальным биологическим тканям, а также разработка новых методов лучевой терапии на основе полученных знаний.