Fragmenterende ioner og strålesensibilisatorer

En ny undersøgelse med massespektrometri hjælper med at sammensætte, hvad der sker, når DNA, der er blevet sensibiliseret af det onkologiske lægemiddel 5-fluorouracil, udsættes for den ioniserende stråling, der bruges til strålebehandling.

Det kræftbekæmpende lægemiddel 5-fluorouracil (5FU) fungerer som en radiosensibilisator:det optages hurtigt i kræftcellernes DNA, gør cellerne mere følsomme over for strålebehandling. Imidlertid, lidt er kendt om den præcise mekanisme, gennem hvilken stråling beskadiger celler. Et team af forskere ledet af Peter van der Burgt ved National University of Ireland i Maynooth, Irland har nu brugt massespektrometri til at kaste lidt lys over denne proces; deres arbejde blev for nylig offentliggjort i EPJ D. . En fuld forståelse af denne proces kan i sidste ende føre til nye måder at beskytte normale væv mod strålingsskader forårsaget af essentielle kræftbehandlinger.

Strålebehandling indebærer levering af stråling, i form af røntgenstråler, til kræftstedet. Røntgenstrålerne eller andre højenergipartikler kolliderer med de molekyler, de støder på, banker elektroner af for at danne positivt ladede ioner, og disse ioner og elektroner reagerer igen med andre molekyler i cellerne:dette kan dræbe kræftceller, men kan også forårsage skade på kort og lang sigt på andre.

5-fluorouracil ligner baserne i normalt DNA, men er mere følsom over for stråling, både alene og når det er inkorporeret i DNA. Van der Burgt og hans kolleger undersøgte denne følsomhed ved at producere en strøm af 5FU -partikler i et massespektrometer og kollidere dem med en stråle af stråling. Spektrometeret blev derefter brugt til at bestemme, hvilke ioner der blev dannet i kollisionerne ved at måle deres masse-til-ladningsforhold. To sæt eksperimenter blev udført:et med elektroner som strålingskilde, og den anden ved hjælp af højintensitetsfotoner.

Forøgelse af strålingens energi øgede antallet og typen af ​​ioner, der blev dannet; forskerne identificerede mange forskellige fragmentioner og bestemte det strålingsniveau, hvor hver først blev dannet. Disse omfattede nogle ioner, der var fraværende fra spektret af den naturlige base, uracil, og nogle, der ikke var blevet observeret i denne type forsøg før. Utvivlsomt, lignende processer finder sted i vævene hos patienter, der gennemgår strålebehandling.