Lab forvandler fluorescerende mærker til kræftdrabere

Et Rice University -laboratories projekt om at lave bedre fluorescerende mærker er blevet til en metode til at dræbe tumorer. At skifte et atom i mærket gør tricket.

Riskemiker Han Xiao og hans kolleger fandt ud af, at udskiftning af et enkelt oxygenatom med et svovlatom i en fælles fluorofor gør det til et fotosensibiliserende molekyle. Når det udsættes for lys, molekylet genererede reaktive iltarter (ROS), der ødelagde brystkræftceller i laboratoriet.

Undersøgelsen ledet af co-lead forfattere Juan Tang og Lushun Wang, begge ris -postdoktorale forskere, fremgår af Royal Society of Chemistry flagskibstidsskrift Kemisk videnskab .

Denne metode til fotodynamisk terapi er allerede i brug, da lysudløste molekyler er kendt for at generere cytotoksisk ROS. De fleste aktuelle fotosensibilisatorer kræver inkorporering af tunge atomer, men de er svære og dyre at syntetisere og forbliver giftige i mørket, potentielt skadelige sunde celler, Sagde Xiao.

Rice labs en-trins forbindelser har ingen tunge atomer, giver et højt ROS -forhold, når det udløses, og slukkes, når lyset slukkes. Laboratoriets forskellige thio-baserede fluoroforer absorberer lys i synlige til nær-infrarøde bølgelængder, der trænger op til 5 millimeter ind i væv.

"Dette arbejde kommer gennem vores tidligere undersøgelse for at lave bedre fluorogene farvestoffer, "Sagde Xiao." Det var en helt ny opdagelse, men når vi gik dybere ind i mekanismen, vi fandt ud af, at vores thio-baserede fluoroforer kan føre til en dramatisk generation af singlet ilt, når de ophidses med lys. Dette er den rigtige mægler. "

Til test, forskerne kombinerede deres fotosensibilisatorer med trastuzumab, et antistof, der bruges til at målrette og behandle tidlig og fremskreden brystkræft. Kombinationen viste "robust cytotoksicitet" mod HER2-positive (kræftfremkaldende) cellelinjer, men næsten ingen aktivitet mod HER2-negative celler.

Xiao sagde, at eksperimenterne viste, at deres fotosensibilisatorer var målrettet mod både monolags kræftceller og multicellulære tumorsfæroider. "Vi tror, ​​at en stor applikation til denne fotosensibilisator vil være hudkræft, "sagde han." Det skal være let for lys at trænge ind i basalcellekarcinomer på overfladen. "

Forskerne bemærkede solceller, fotokatalytiske anvendelser og organisk kemi kan have fordel af deres fotosensibilisatorer.