Hvordan interagerer metaller med DNA?

I et par årtier, metalholdige lægemidler er med succes blevet brugt til at bekæmpe visse former for kræft. Manglen på viden om de underliggende molekylære mekanismer bremser søgen efter nye og mere effektive kemoterapeutiske midler. Et internationalt hold af forskere, ledet af Leticia González fra Universitetet i Wien og Jacinto Sá fra Uppsala Universitet, har udviklet en protokol, der er i stand til at detektere, hvordan metalbaserede lægemidler interagerer med DNA.

For at bekæmpe kræft, hvert år bliver tusindvis af kemiske stoffer screenet for deres potentielle virkninger på tumorceller. Når en forbindelse, der er i stand til at hæmme kræftcellevækst, er fundet, det tager stadig flere års forskning, indtil lægemidlet bliver godkendt og kan anvendes på patienter. Belysningen af ​​de forskellige veje, som et lægemiddel tager i menneskelige celler, for at forudsige mulige bivirkninger, kræver normalt omstændelige og tidskrævende eksperimenter.

Holdene af Leticia González fra Det Kemiske Fakultet ved Wiens Universitet og Jacinto Sá fra Uppsala Universitet har udviklet en protokol, der er i stand til med høj præcision at detektere, hvordan, hvor, og hvorfor et lægemiddel interagerer med en organismes biomolekyler. "I et første skridt, ved hjælp af højenergi røntgenstråling fra den schweiziske lyskilde tredje generations synkrotron, lægemidlets foretrukne bindingssted inde i cellen bestemmes", González forklarer. I et andet trin, avancerede teoretiske simuleringer, delvist udført på supercomputeren "Vienna Scientific Cluster", rationalisere præferencen af ​​det potentielle medikament for det pågældende sted.

Forskerne har anvendt denne protokol på lægemidlet Pt103, som vides at have cytotoksiske egenskaber, men en ukendt virkningsmekanisme. Forbindelsen Pt103, som tilhører familien af ​​de såkaldte platinbaserede lægemidler, viste lovende antitumoraktivitet i tidligere undersøgelser. Indtil for nylig, Forskere kunne kun spekulere i forbindelsens virkning med det DNA, der findes inde i en menneske- eller kræftcelle. "Vi kunne vise, at stoffet binder sig til et specifikt DNA-sted, hvilket ikke var forventet baseret på tidligere forskning. Og vi kunne også forklare, hvorfor stoffet angriber netop dette sted," siger Juan J. Nogueira, en postdoc-forsker i gruppen af ​​González og medforfatter til undersøgelsen. Ved at bruge denne nyvundne viden kan man bedre forstå funktionaliteten af ​​det tilsvarende kemoterapeutiske middel, som kan føre til udvikling af nye og mere effektive lægemidler.