Саратовские учёные вместе с биотехнологами нашли неожиданное применение пищевого красителя в лечении онкологии

Заведующий кафедрой оптики и биофотоники Саратовского университета, член-корреспондент РАН Валерий Тучин вместе с учёными из международной группы нашел применение пищевого красителя Е102. Его свойства позволяют сделать биологические ткани «более прозрачными для света». Об этом сообщили в университете, отметив, что обнаруженная способность вещества может открыть путь к новому методу диагностики онкологических заболеваний. 

По словам ученых, в основе работы лежит концепция оптического просветления тканей — направления, которое активно развивается в биомедицинской оптике последние десятилетия. Из-за своих физических качеств и строения биологические ткани являются малопрозрачными, что создаёт серьёзные препятствия в исследовании и диагностики их состояния. Метод оптического просветления решает эту проблему за счёт введения специальных веществ, которые выравнивают оптические свойства исследуемого материала — уменьшают рассеяние светового луча и, тем самым, позволяют свету проникать глубже в ткань.

Группа учёных решила использовать в качестве «просветителя» тартразин — водорастворимый краситель, который легче проникает в ткани и остаётся стабильным в это биологической среде. Как выяснилось, он снижает рассеяние света в биологических структурах и делает их более прозрачными для оптического излучения. Свет начинает проникать глубже, что повышает качество визуализации и расширяет диагностические возможности. А после выведения вещества из тканей их оптические свойства возвращаются к исходным, что критически важно с точки зрения медицинской безопасности.

Реальное применение нового метода — выявление опухолей на ранних стадиях или облегчение поиска метастазов.

«Раковые клетки селективно подкрашиваются красителем, однако возбудить достаточно яркую флуоресценцию от отдельных клеток трудно, так как возбуждающего света доходит недостаточно из-за сильного рассеяния, а испущенные фотоны флуоресценции по этой же причине теряются в ткани. Очевидно, что просветление может существенно усилить оба потока фотонов», — рассказал Валерий Тучин.

Эффективность такого подхода доказана в совместных исследованиях учёных Саратовского университета с Федеральным исследовательским центром «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН, а сам метод запатентовали в России. Эта технология найдёт своё применение в фотодинамической терапии, где сначала визуализируют опухоль, а затем её облучают более ярким светом той же длины волны и далее ликвидируют.