Дослідники з Міського університету Гонконгу розробили новий посилений платиною протираковий агент, що активується світлом.
Вчені розробили нове, посилене платиною, що активується світлом з’єднання. Воно вбиває ракові клітини унікальним способом, не вимагаючи кисню. Препарат долає обмеження існуючих методів лікування раку на основі світла. Це відкриття може привести до розробки нового покоління протиракових препаратів.
Фотодинамічна терапія (ФДТ) включає введення агента-фотосенсибілізатора, який потім активується світловою енергією певної довжини хвилі, зазвичай лазером або світлодіодом. Активація світла генерує активні форми кисню (АФК), які пошкоджують ракові клітини, запускаючи процес апоптозу або запрограмованої загибелі клітин.
Хоча ФДТ довела ефективність в лікуванні раку, проблема полягає в тому, що для генерації АФК потрібна присутність кисню. Більшість солідних пухлин відрізняються гіпоксичним (з низьким вмістом кисню) мікросередовищем, і це знижує ефективність звичайних фотосенсибілізаторів.
Щоб подолати це обмеження, дослідники з Міського університету Гонконгу розробили новий, посилений платиною, що активується світлом агент, який ефективно вбиває ракові клітини, не вимагаючи кисню.
- Розроблено синтетичні тромбоцити для зупинки кровотеч
- Грибок перетворює харчові відходи на вишукану їжу
- Дослідження: травма від кліматичної катастрофи може змінити функцію мозку
Платина (IV) або Pt (IV) — проліки, а, значить, воно фармакологічно неактивно до тих пір, поки не метаболізується при попаданні в ракові клітини. Попередні дослідження показали, що додавання перехідних металів, таких як платина, до фотосенсибілізаторів підвищує їх ефективність. Автори нового дослідження кон’югували комплекси Pt (IV) з органічними світлочутливими лігандами. Вони виявили, що це призводить до фотоокислення з посиленням металу. Це відкриття привело їх до розробки нового класу фотоокислювачів Pt (IV), що активуються в ближньому інфрачервоному діапазоні.
Вчені вводили нове з’єднання мишам з пухлинами внутрішньовенно. Чотири години потому вони застосували до мишей ближнє інфрачервоне світло (NIR), щоб активувати фотооксиданти. Виявилося, це призвело до зменшення обсягу пухлини на 89% і зменшення ваги пухлини на 76%, що вказує на ефект інгібування раку фотоокислювачем Pt (IV). У той час як традиційні протиракові препарати на основі платини викликають апоптоз ракових клітин, нове з’єднання призводить до унікальної форми загибелі клітин.
Після того, як фотооксиданти Pt (IV), які накопичилися в ендоплазматичному ретикулумі ракових клітин (центрі синтезу і транспортування білка) активували NIR-світлом, вони окисляли біомолекули всередині клітин, не вимагаючи кисню, виробляючи АФК, перекису ліпідів і протони. АФК і перекису ліпідів призводять до окислювальним «вибухам», які пошкоджують важливі компоненти ракових клітин, а протони знижують внутрішньоклітинний pH, створюючи несприятливе кисле мікросередовище.
Крім того, дослідники помітили, що фотооксиданти Pt (IV) активували імунну систему мишей, рекрутуючи і активуючи імунні клітини. У порівнянні з контрольною групою після світлової активації кількість Т-хелперів збільшилася в сім разів, а кількість цитотоксичних Т-клітин — в 23 рази. Цитотоксичні Т-клітини, або Т-кілери, розпізнають і знищують ракові клітини безпосередньо, тоді як Т-хелпери допомагають активувати цитотоксичні Т-клітини.
Дослідження опубліковано в журналі Nature Chemistry.