Jak metal aktywowany światłem może zniszczyć komórki rakowe
Nowatorskie, nowe podejście do leczenia raka sugeruje, że związek metalu irydu, aktywowany światłem, może atakować i niszczyć komórki rakowe.
Obecnie istnieje wiele różnych rodzajów leczenia raka.
Obejmują one chemioterapię i radioterapię po immunoterapię, która wzmacnia własną obronę organizmu przed rakiem.
Jednak naukowcy zawsze szukają nowych i skuteczniejszych sposobów kierowania i eliminowania guzów.
Naukowcy z University of Warwick w Wielkiej Brytanii przeprowadzili niedawno nowe badanie. Jego wyniki sugerują, że zastosowanie metody zwanej terapią fotodynamiczną - która wykorzystuje cząsteczki światła do aktywacji niektórych związków chemicznych - może być skuteczne w walce z rakiem.
W badaniu - którego wyniki pojawiają się teraz w czasopiśmie Angewandte Chemie International Edition - naukowcy pokazują, że związek metalu irydu może powodować niszczenie komórek rakowych.
Nowe podejście terapeutyczne
Naukowcy wyjaśniają, że aktywowany wiązkami światła iryd przyłączony do albuminy - która jest białkiem obecnym we krwi - może wybiórczo „włączyć” utleniające gatunki w jądrach komórek rakowych. Gatunki te są śmiertelnymi cząsteczkami tlenu, które mogą spowodować samozniszczenie komórki.
„To niesamowite, że to duże białko może przenikać do komórek rakowych i dostarczać iryd, który może je zabić wybiórczo po aktywacji światłem widzialnym” - mówi współautor badania, prof. Peter Sadler.
„Jeśli ta technologia zostanie zastosowana w klinice, może być skuteczna w zwalczaniu opornych nowotworów i zmniejszać skutki uboczne chemioterapii”.
Prof. Peter Sadler
Prof. Sadler wraz z zespołem zaprojektowali specjalną „powłokę”, która umożliwiła irydowi „połączenie” z albuminą. Nowy związek irydu działa jako skuteczny fotosensybilizator lub substancja aktywowana przez światło - w tym przypadku wytwarzane przez światłowody - która może atakować określone formy tlenu w komórkach nowotworowych.
W tym nowym podejściu albumina pomaga dostarczać związek irydu bezpośrednio do jąder komórek nowotworowych. Po tym miejscu naukowcy aktywują związek poprzez wystawienie na działanie światła.
Wreszcie, aktywowany związek irydu „włącza” śmiercionośne cząsteczki tlenu w jądrach komórek rakowych, niszcząc je w ten sposób od wewnątrz.
Naukowcom udało się śledzić wszystkie te zmiany w czasie rzeczywistym za pomocą mikroskopu, ponieważ połączony iryd i albumina zaczęły fosforyzować, a jego postęp był łatwy do śledzenia.
„Fascynujące” znalezisko
Ponadto, jak mówią naukowcy w opublikowanym artykule, połączenie irydu i albuminy „wykazywało długą żywotność fosforescencji”, a produkt był skuteczny „przeciwko wielu liniom komórek rakowych”.
„To fascynujące”, współautorka badania Cinzia Imberti, „w jaki sposób albumina może dostarczyć nasz fotouczulacz tak specyficznie do jądra”.
„Jesteśmy na bardzo wczesnym etapie”, dodaje, „ale nie możemy się doczekać, aby zobaczyć, dokąd może doprowadzić przedkliniczny rozwój tego nowego związku”.
Imberti stwierdza również, że naukowcom udało się opracować ten obiecujący związek dzięki różnorodności badaczy na pokładzie oraz dzięki ważnym grantom, które otrzymali.
„Nasz zespół jest nie tylko niezwykle multidyscyplinarny”, mówi Imberti, „w tym biologów, chemików i farmaceutów, ale także wysoce międzynarodowy, w tym młodzi naukowcy z Chin, Indii i Włoch wspierani przez Royal Society Newton i Sir Henry Wellcome Fellowships”.
Kolejnym krokiem zespołu będzie przeprowadzenie badań przedklinicznych nowego związku w celu dalszego przetestowania jego bezpieczeństwa i skuteczności w leczeniu różnych typów raka.
