Протоны помогли воссоздать в лаборатории побочный эффект при радиотерапии

Биологи создали экспериментальную модель самого распространенного побочного эффекта при радиотерапии онкологических заболеваний — радиационного дерматита. Специфического лечения для него пока не существует, поэтому исследование может стать первым шагом к поиску эффективных препаратов.

Ученые Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН создали модель для тестирования новых препаратов от радиационного дерматита. Они спровоцировали развитие радиационного дерматита у 160 мышей, воздействуя на их кожу протонным ионизирующим излучением. Специалисты использовали дозы облучения, сопоставимые с теми, которые получают пациенты в ходе лучевой терапии — 30, 40, 50 Грей. Это привело к развитию у животных острого радиационного дерматита разных степеней тяжести, от второй до четвертой. 

Чтобы сравнить последствия лучевых ожогов на коже с волосами и без, перед экспериментом половине мышей с помощью триммера и депиляционного крема удалили шерсть. У всех животных на 14 день взяли образец кожной ткани со спины. Ученые наблюдали за восстановлением тканей в течение 70 дней. Для сравнения, у людей период заживления тяжелых лучевых ожогов дольше, около 90 дней, после чего дерматит переходит в хроническую форму. За исследованный период полное восстановление кожи и возобновление роста волос наблюдались только у мышей, которым не удаляли волосы и которые получили дозу 30 Грей, тогда как в остальных группах заживление еще продолжалось.

По наблюдениям биологов, из-за депиляционного крема перед облучением появлялись ссадины и покраснение кожи у мышей. При удалении волос триммером такой реакции не было. Ученые определили, что содержащийся в кремах для депиляции сульфид натрия плохо сказывается на заживлении ран, поскольку он усиливает местные воспалительные реакции, резко уменьшает количество волосяных фолликулов и тормозит восстановление поврежденных коллагеновых волокон.

В разработанном методе облучения используются оптимальные характеристики протонного пучка, фиксации и депиляции животного. Его эффективность подтверждают быстрое появление радиационного дерматита после облучения (спустя 7–11 дней), выраженные стадии его формирования, характерные гистологические изменения кожи и отсутствие влияния на другие органы и ткани животных. При этом метод безопасен для мышей: о хорошем самочувствии животных свидетельствовал набор веса, отсутствие изменений в клеточном составе крови и массе лимфоидных органов.

«Предложенный подход позволит тестировать препараты для лечения и профилактики радиационного дерматита, не нанося значительного вреда здоровью лабораторных животных. В дальнейшем мы планируем провести исследования на разных линиях мышей, чтобы определить их радиочувствительность и проверить полученную модель, а также протестировать разработанные нами наноматериалы для лечения радиационного дерматита», — рассказала Нелли Попова, руководитель лаборатории изотопных исследований Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.