• Физики объяснили высокую эффективность терапии рака тяжелыми ионами.
• Межатомный кулоновский распад (ICD) в водной среде является ключевым механизмом.
• Перенос протонов между молекулами воды генерирует гидроксильные радикалы и протоны, разрушающие ДНК.
• Терапия рака тяжелыми ионами более эффективна, чем рентген и протонная терапия.
• Исследование проводилось с использованием пиримидина, предшественника азотистых оснований ДНК и РНК.
• Пучки ионов углерода и железа облучали кластеры пиримидина в водной среде.
• ICD инициирует перенос протонов между молекулами воды и образование гидроксильных радикалов и протонов.
• Обнаруженный механизм ставит под сомнение предположение о косвенном воздействии фрагментов ионизированных катионов воды на ДНК.

«Выделенный нами процесс не только приводит к ионизации молекулы пиримидина с испусканием низкоэнергетического электрона, но и инициирует перенос протонов между молекулами воды, что приводит к образованию вредных для биологических молекул вторичных частиц — гидроксильных радикалов и гидратированных протонов», — объяснил профессор Шэньюэ Сюй (Shenyue Xu), один из авторов исследования.