Lysaktiverede kræftlægemidler uden toksiske bivirkninger

Fremtidige kræftlægemidler, der aktiveres af lys og ikke forårsager de giftige bivirkninger af nuværende kemoterapibehandlinger, er tættere på at blive en realitet, takket være ny forskning muliggjort af Monash Warwick Alliance, et interkontinentalt samarbejde mellem University of Warwick (UK) og Monash University (Australien).

Anført af Robbin Vernooij, en fælles ph.d. studerende fra Monash Warwick Alliance, ny indsigt er opnået i, hvordan en banebrydende platinbaseret kemoterapimedicinsk kandidat-trans, trans, trans-[Pt(N ₃ )2(OH) ₂ (py) ₂ ] – fungerer, når den aktiveres af lys.

Behandlingen – oprindeligt udviklet af professor Peter Sadlers forskningsgruppe i University of Warwicks afdeling for kemi – er en uorganisk metalforbindelse med en usædvanlig mekanisme, som dræber kræftceller i specifikke målområder i et forsøg på at minimere toksiske bivirkninger på sundt væv.

Helt inaktiv og giftfri i mørket, behandlingen kan indsættes i kræftområder, dets funktioner udløses kun, når rettet lys rammer det - får stoffet til at nedbrydes til aktivt platin og frigiver ligandmolekyler til at angribe kræftceller.

Ved hjælp af en gammel spektroskopisk teknik - infrarød spektroskopi - observerede forskerne, hvad der sker med forbindelsens struktur ved at følge metallet såvel som molekyler frigivet fra forbindelsen.

Forskerne lyste infrarødt lys på den uorganiske metalforbindelse i laboratoriet, og målte vibrationerne i dets molekyler, da de blev aktiveret.

Fra dette, de opdagede de kemiske og fysiske egenskaber af forbindelsen:nogle af de organiske ligander, som er knyttet til metalatomerne i forbindelsen, løsnes og erstattes med vand, mens andre ligander forbliver stabile omkring metallet.

Denne friske indsigt i behandlingens mekanik giver nyt håb om, at fotoaktive kemoterapikandidater, såsom trans, trans, trans- [Pt (N ₃ )2(OH) ₂ (py) ₂ ], vil gå fra laboratoriet til fremtidige kliniske forsøg.

Robbin Vernooij, hovedforfatter og fællesforsker fra Monash Warwick Alliance, kommenterede:

"De nuværende mangler ved de fleste kemoterapeutiske midler er desværre ubestridelige, og derfor er der en løbende indsats for at udvikle nye terapier og forbedre vores forståelse af, hvordan disse midler virker i bestræbelserne på at udvikle ikke kun mere effektive, men også mere selektiv, behandlinger for at mindske byrden for patienterne.

''Dette er et spændende skridt fremad, demonstrerer styrken af ​​vibrationsspektroskopiske teknikker kombineret med moderne databehandling for at give ny indsigt i, hvordan dette særlige fotoaktive kemoterapeutiske middel virker, hvilket bringer os et skridt nærmere vores mål om at lave mere selektive og effektive kræftbehandlinger.''

Peter Sadler, Professor i kemi ved University of Warwick, kommenterede:

"Omkring halvdelen af ​​alle kemoterapibehandlinger mod kræft bruger i øjeblikket en platinforbindelse, men hvis vi kan introducere nye platinforbindelser, der undgår bivirkninger og er aktive mod resistente kræftformer, det ville være et stort fremskridt.

"Fotoaktiverede platinforbindelser giver sådanne muligheder. De dræber ikke celler, før de er bestrålet med lys, og lyset kan ledes til tumoren, så man undgår uønsket skade på normalt væv.

"Det er vigtigt, at vi forstår, hvordan disse nye lysaktiverede platinforbindelser dræber kræftceller. Vi tror, ​​de angriber kræftceller på helt nye måder og kan bekæmpe resistens. Forståelse på molekylært niveau kræver brug af al den avancerede teknologi, som vi kan mønstre . I dette tilfælde, fremskridt er blevet muliggjort af en meget talentfuld forskerstuderende, der arbejder med topmoderne udstyr på modsatte sider af kloden.

"Vi håber, at nye tilgange, der involverer kombinationen af ​​lys og kemoterapi, kan spille en rolle i bekæmpelsen af ​​de nuværende mangel på kræftterapi og hjælpe med at redde liv."

Størstedelen af ​​kræftpatienter, der gennemgår kemoterapibehandling, modtager i øjeblikket en platinbaseret forbindelse, såsom cisplatin. Disse terapier blev udviklet for over et halvt århundrede siden, og forårsage toksiske bivirkninger hos patienter, angriber sunde celler såvel som kræftceller.

Der er også en stigende modstand mod mere traditionelle kræftbehandlinger, så nye behandlinger er desperat påkrævet.