Превращение флуоресцентных меток в раковых убийц

Проект лаборатории Университета Райса по созданию лучших флуоресцентных меток превратился в метод уничтожения опухолей. Переключение одного атома в теге делает свое дело, сообщает сайт bactefort.

Химик Райс Хан Сяо и его коллеги обнаружили, что замена одного атома кислорода атомом серы в обычном флуорофоре превращает его в фотосенсибилизирующую молекулу. При воздействии света молекула генерирует активные формы кислорода (АФК), которые разрушают клетки рака молочной железы в лаборатории.

Исследование, проведенное со-ведущими авторами Хуаном Тангом и Лушуном Вангом, оба постдокторанта Райса, появляется в ведущем журнале Королевского химического общества Chemical Science.

Этот метод фотодинамической терапии уже используется, так как известно, что световые молекулы генерируют цитотоксические АФК. По словам Сяо, большинство современных фотосенсибилизаторов требуют включения тяжелых атомов, но их сложно и дорого синтезировать, и они остаются токсичными в темноте, потенциально повреждая здоровые клетки.

Одностадийные соединения лаборатории Райса не содержат тяжелых атомов, дают высокий коэффициент АФК при срабатывании и отключаются при выключении света. Различные флуорофоры на основе тиоэфира лаборатории поглощают свет в длинах волн видимого и ближнего инфракрасного диапазонов, которые проникают в ткани до 5 миллиметров.

«Эта работа является результатом нашего предыдущего исследования по созданию лучших флуорогенных красителей», – сказал Сяо. «Это было совершенно новое открытие, но как только мы углубились в механизм, мы обнаружили, что наши флуоресцентные флуорофоры на основе тио могут привести к драматическому образованию синглетного кислорода при возбуждении светом. Это настоящий посредник».

Для тестирования исследователи объединили свои фотосенсибилизаторы с трастузумабом, антителом, используемым для нацеливания и лечения раннего и позднего рака молочной железы. Комбинация показала «сильную цитотоксичность» в отношении HER2-положительных (раковых) клеточных линий, но почти не проявляла активности в отношении HER2-отрицательных клеток.

Сяо сказал, что эксперименты показали, что их фотосенсибилизаторы нацелены как на однослойные раковые клетки, так и на сфероиды многоклеточных опухолей. «Мы считаем, что большое применение для этого фотосенсибилизатора будет рак кожи», сказал он. «Легкий свет должен легко проникать через базальноклеточный рак на поверхность».

Исследователи отметили, что солнечные элементы, фотокаталитические приложения и органическая химия могут извлечь выгоду из их фотосенсибилизаторов.