Каждый год в исследование рака вкладываются сотни миллионов долларов. Значительная часть этих средств направляется на поиск новых эффективных методов лечения. 

Обсудим использование электричества для лечения или даже обратного развития рака. Однако речь идет не о "выжигании" опухолей током. Исследования сосредоточены на использовании электричества из неожиданного источника — биоэлектричества человеческого тела.

Что такое биоэлектричество?

В живых организмах клетки генерируют электрический ток. Этот процесс называется биоэлектричеством и играет важную роль в функционировании клеток. Он основан на движении заряженных атомов (ионов) через внешнюю мембрану клетки.

Эти мембраны пропускают ионы с определенным зарядом, в зависимости от типа клетки. Это создает дисбаланс электрического заряда внутри и снаружи клетки, называемый электрическим потенциалом. Когда клетка активируется, открываются специальные каналы, позволяя ионам перемещаться, что создает электрический ток.

Биоэлектричество используется клетками для выполнения базовых функций, таких как расщепление сахаров. Некоторые клетки применяют его для более сложных задач: например, сокращения мышц. Благодаря тому, что электрические сигналы можно фиксировать на расстоянии, врачи используют биоэлектричество для мониторинга здоровья, например, через электрокардиограмму.

Как биоэлектричество может лечить организм?

Исследования показывают, что биоэлектричество можно применять для восстановления организма, включая борьбу с раком.

Перед тем как сформировались печень или мозг, организм состоял из стволовых клеток — клеток, которые могут превращаться в различные типы тканей. Ученые обнаружили, что по распределению биоэлектрических сигналов можно определить, в какую ткань превратится стволовая клетка: мозговую, костную или кровяную.

Более того, изменяя электрический потенциал клеток с помощью лекарств или других методов, можно влиять на их развитие. Например, ученым удалось:

• Придать функциональность глазам, пересаженным на спины головастиков.
• Контролировать регенерацию у плоских червей.
• Исправить врожденные дефекты у эмбрионов лягушек.

Эти методы могут быть применены и для превращения раковых клеток в нормальные.

Что происходит с раковыми клетками?

У раковых клеток в состоянии покоя положительный заряд выше, чем у здоровых клеток. Это сигнал для их продолжения роста, деления и распространения. Если уменьшить этот заряд, как это делается со стволовыми клетками, можно изменить поведение раковых клеток.

Успехи в лечении рака

Ученые уже достигли успехов:

• Уменьшили положительный заряд раковых клеток у крыс с раком простаты и у раковых клеток груди в лаборатории.
• Снизили количество раковых клеток и даже преобразовали их в нормальные, здоровые.

Этот метод позволяет избежать тяжелых побочных эффектов химио- и радиотерапии. Однако использование лекарств для изменения ионных каналов также может вызывать побочные эффекты, например, нарушение сердечного ритма.

Оптогенетика: свет против рака

В 2016 году в журнале Oncotarget опубликовано исследование, где ученые использовали новый подход:

1. Эмбрионам лягушек ввели ген, вызывающий образование опухолевых структур.
2. Затем ввели другой ген, делающий клетки светочувствительными.

Когда на клетки воздействовали лазером, ионные каналы открывались, положительные ионы выходили, а клетки становились отрицательно заряженными.

Результаты:

• Образование опухолей удалось предотвратить в 32% случаев.
• В случаях уже сформировавшихся опухолей клетки преобразовывались в нормальные.

Будущее использования биоэлектричества
Перенос этих методов на людей будет сложным из-за множества переменных и недостаточного понимания биоэлектричества. Однако дальнейшие исследования могут позволить использовать естественную электрическую систему тела для контроля и лечения рака.