Basel (LabNews Media LLC) – Cercetătorii de la Institutul Elvețian de Nanoștiințe (SNI) de la Universitatea din Basel au folosit o reacție chimică care nu are loc în natură pentru a activa medicamentele direct la nivelul unei tumori. Acest lucru ar putea face tratamentul cancerului mai blând și mai eficient. Tehnologia se bazează pe așa-numita cataliză bioortogonală: compușii metalici artificiali transformă precursorii inofensivi ai medicamentelor (promedicamente) în forma lor activă doar în locul dorit din organism. Studiul a fost publicat în „Journal of the American Chemical Society” (DOI: 10.1021/jacs.6c14207).
Chimioterapiile convenționale atacă adesea nu doar celulele canceroase, ci și țesutul sănătos, ducând la efecte secundare severe, cum ar fi căderea părului și greața. Prin urmare, echipa condusă de Thomas Ward de la Departamentul de Chimie și SNI folosește compuși metalici artificiali drept catalizatori care se leagă specific de celulele tumorale și transformă promedicamentele direct în medicamentul activ la locul tumorii. În studiul lor, cercetătorii au prezentat așa-numita expansiune a inelului Büchner, care transformă un medicament mascat în forma sa activă. Acest lucru este posibil datorită unui catalizator specific pe bază de iridiu care se leagă selectiv de celulele tumorale.
Catalizatorul este funcționalizat cu un inhibitor al proteinei tumorale hCA IX. Inhibitorul acționează ca un marker țintă, determinând catalizatorul să se lege selectiv de celulele tumorale care supraexprimă hCA IX la suprafața lor. Odată ce catalizatorul este legat de celula tumorală și se adaugă un promedicament, se declanșează o cascadă de reacții: un inel aromatic din promedicament se extinde, eliberând medicamentul. Reacția este extrem de selectivă și funcționează chiar și la concentrații extrem de scăzute. „În cadrul studiului, am testat metoda cu medicamentul epirubicină, un agent chimioterapeutic utilizat în mod obișnuit”, a declarat Damian Graf, care a condus cercetarea în cadrul Școlii de Doctorat SNI. Prin cuplarea catalizatorului cu un inhibitor de hCA IX, eliberarea medicamentului ar putea fi restricționată în mod specific la celulele canceroase.
Potrivit celor implicați, rezultatele deschid calea către o nouă generație de terapii împotriva cancerului – mai precise, mai blânde și mai puțin toxice. „Pe termen lung, această tehnologie ar putea schimba fundamental tratamentul cancerului”, a spus Ward. Deoarece catalizatorul poate fi combinat cu diverse ingrediente active, procesul oferă o flexibilitate ridicată. De asemenea, ar putea deschide calea pentru aplicații ulterioare în chimia bioortogonală – un domeniu de cercetare în creștere, care permite reacții chimice în sistemele vii fără a perturba procesele naturale. Următorii pași implică teste suplimentare pe modele preclinice pentru a pregăti metoda pentru utilizare clinică.
