Наночастицы могут повреждать ДНК и повышать риск рака

Исследования тканей показывают, что наночастицы — искусственные материалы размером около одной миллиардной метра — могут повреждать ДНК и приводить к раку. Эти данные были представлены на ежегодном собрании Американской ассоциации исследования рака (AACR) в 2007 году.

По словам исследователей из Университета Массачусетса, наночастицы достаточно малы, чтобы проникать через клеточные мембраны и защитные барьеры, но при этом достаточно велики, чтобы нарушать нормальные клеточные процессы.

Такие частицы уже используются в электронике, косметике, химическом производстве и других отраслях. Из-за своего крайне малого размера их сложно изолировать от окружающей среды, так как обычные методы фильтрации для них не подходят.

Сара Пачеко, студентка-исследователь из Университета Массачусетса, отмечает, что, попав в раковые клетки, наночастицы могут нанести серьёзный ущерб. Однако о том, как они ведут себя в окружающей среде и как взаимодействуют с организмом человека, известно очень мало.

"К сожалению, лишь очень небольшая часть исследований наночастиц посвящена рискам для здоровья, безопасности или угрозам для окружающей среды. Я обеспокоена, потому что создаётся так много новых наночастиц, а их производство, использование и утилизация практически не регулируются", — заявила Пачеко.

Пачеко и её коллеги изучили, как два типа наночастиц могут вызывать повреждение ДНК в линии клеток рака молочной железы MCF-7.

Команда исследовала генотоксичность суспензий наночастиц диоксида кремния (SiO₂) и фуллерена C₆₀ с помощью щелочного метода гель-электрофореза единичных клеток (Comet assay) для количественной оценки разрывов одно- и двуцепочечной ДНК. Эти типы наночастиц были выбраны из-за их широкого коммерческого использования (в электронике, текстиле, спортивных товарах) и удобства работы в лаборатории.

"Мы наблюдали зависимое от дозы и времени увеличение повреждений ДНК в клетках рака молочной железы, подвергшихся воздействию как водного коллоидного диоксида кремния, так и фуллеренов C₆₀. Повреждение ДНК потенциально может привести к мутациям и, в конечном итоге, повысить риск развития рака", — пояснила Пачеко.

Одна из проблем заключается в том, что, хотя ясно, что некоторые наночастицы могут быть токсичнее других, пока недостаточно данных, чтобы определить наиболее опасные типы.

"О функции наночастиц многое неизвестно, но очевидно, что важны как размер, так и состав. Несколько исследований показали, что более мелкие частицы с большей вероятностью проникают в клетки и вызывают более сильную токсичность", — отметила исследовательница.

По словам Пачеко, ситуацию усугубляет тот факт, что, помимо предотвращения их выброса, на данный момент не существует известных способов предотвратить вредное воздействие наночастиц в окружающей среде.

"Важно понять, проникают ли наночастицы в клетку и напрямую повреждают ДНК или же они действуют на мембрану, запуская каскад событий, приводящих к повреждению ДНК. Как только мы поймём механизмы, с помощью которых наночастицы вызывают свою токсичность, мы сможем лучше предотвращать или смягчать их вредное воздействие", — считает Пачеко.

Пока же экспериментальная группа рекомендует проявлять большую осторожность при обращении с такими суспензиями наночастиц и избегать любого неконтролируемого выброса.

"Пока мы не поймём, какие типы наночастиц безвредны, а какие потенциально опасны, я считаю благоразумным ограничить их попадание в окружающую среду", — рекомендовала Пачеко.

Источник: American Association for Cancer Research (AACR)