ИСТИНА

Наиболее вероятно, что появление онкологического заболевания или предрасположенности к нему является результатом изменения поверхностного заряда на молекулах белков. С уменьшением заряда кулоновские силы отталкивания между молекулами протеинов слабеют, и силы притяжения между ними начинают превалировать. Это приводит к изменению величины и знака коэффициента взаимодействия и к образованию комплексов молекул, обладающих массой большей, чем у отдельных протеинов. Этот вывод был подтвержден с помощью исследования модельных систем – растворов различных белков. Были исследованы водные растворы некоторых белков при малых ионных силах и в широком диапазоне изменений рН. Исследования показали, что коэффициент взаимодействия белков сыворотки или лимфы крови зависит от соотношения концентраций альбумина и гамма- глобулина. При увеличении соотношения гамма-глобулин - альбумин в растворе зависимости параметра рассеяния от общей концентрации белка становятся отрицательными. Сравнительно недавно было обнаружено новое явление – образование наночастиц – молекулярных кластеров в растворах белков в присутствии солей тяжелых металлов. Детальное исследование взаимодействия ионов металлов с белками в растворе показало общность механизмов образования макромолекулярных кластеров при развитии онкологического заболевания и при наличии ионов тяжелых металлов в растворе. Тремя современными физическими методами (ЯМР, ЭПР и светорассеяние) определены молекулярные параметры белков в образцах плазмы крови, взятых у здоровых людей и онкологических больных. Получено заметное различие параметрических образов для двух указанных выше групп. Сравнение результатов, полученных этими методами, выявляет существенные преимущества метода светорассеяния перед методами ЯМР и ЭПР. С помощью автоматизированной лабораторной установки для исследования интегрального рассеяния света, портативного фотонно-корреляционного прибора и корреляционного спектрометра с гониометром и терморегуляцией, а также с помощью метода поляризации флуоресценции определены статические и динамические параметры наноразмерных белковых частиц в растворах сыворотки крови и лимфы для диагностики онкологических заболеваний. Проведены исследования растворов основных белков сыворотки крови с наноразмерными частицами золота и кремния для выявления воздействия этих частиц на кровь и возможности их использования для лечения и диагностики распространенных заболеваний.

Показано, что метод светорассеяния является эффективным диагностическим методом для применения в онкологии. Преимуществом метода является возможность определять ряд независимых молекулярных параметров, таких как масса частиц, коэффициент межмолекулярного взаимодействия, коэффициенты трансляционной и вращательной диффузии. Все перечисленные параметры нелинейным образом зависят как от свойств макромолекул, таких как поверхностный заряд, дипольный момент, концентрация, количество и тип гидрофобных и гидрофильных центров, так и от свойств растворителя - его диэлектрической проницаемости, вязкости и температуры. Нами разработан многопараметрический метод диагностики и контроля эффективности лечения распространенных заболеваний, и прежде всего онкологических, основанный на явлении статического и динамического рассеяния света в исследуемых растворах плазмы и лимфы. Также нами было обнаружено, что при наличии онкологического заболевания наблюдаются изменения поверхностного заряда на молекулах белков. С уменьшением заряда кулоновские силы отталкивания между молекулами протеинов слабеют, и силы диполь-дипольного притяжения между ними начинают превалировать. Это приводит к изменению величины и знака коэффициента взаимодействия и к образованию комплексов молекул -дипольных нанокластеров, обладающих массой большей, чем у отдельных протеинов. Методом поляризации флуоресценции обнаружен эффект кластеризации основных белков сыворотки крови – сывороточного альбумина и гамма-глобулина в водных растворах, содержащих ионы металлов: Pb2+, Cs+, Rb+и K+. Выявлено, что степень поляризации флуоресценции в растворах белков возрастает с ростом ионной силы, при этом время корреляции вращательной подвижности частиц (белковых кластеров) увеличивается, что свидетельствует о росте их массы. Показано, что методами ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) можно различать изменение молекулярных параметров белков плазмы крови и лимфы здоровых пациентов и онкологических больных. Для этого мы использовали добавки растворов ионов тяжелых металлов в плазму крови пациентов, полученную при стандартном биохимическом анализе. Добавленные ионы тяжелого металла по-разному сорбируются на белках плазмы крови здоровых и больных пациентов, и в случае онкологических больных происходит образование белковых кластеров. Теория ЯМР позволяет связать параметр T1( время продольной ЯМР релаксации) с такими молекулярными свойствами белковых молекул, как число центров сорбции на поверхности белка и энергия сорбции иона. Была разработана методика расчета сорбционных параметров белка по изменению времени продольной ЯМР релаксации T1. Метод ЭПР, подобно методу ЯМР, позволяет определить сорбционные параметры белка, а также его вращательную молекулярную подвижность. При этом, для наблюдения сигнала ЭПР белка, в раствор вводят специальный парамагнитный зонд, который прочно связывается с поверхностью белковой макромолекулы. Для диагностики нами использовался зонд, хорошо связывающийся с липидной зоной белка альбумина. Этот липидный иминоксильный радикал работает как «молекулярный ареометр», количественно определяющий степень окисления липидов. Нами были разработаны также дополнительные методики, для более подробного определения параметров сорбции ЭПР зондов на белках плазмы крови.