Osmiumaktivering i kræftceller

Kræft er en kompleks sygdom, og som sådan, der er ingen enkelt måde at tackle det på. Mens kræftbehandlinger udvikler sig mod personlige procedurer, i de fleste tilfælde, standard kemoterapibehandlinger er stadig påkrævet. I kemoterapi, platinlægemidler såsom cisplatin (godkendt for 42 år siden af ​​FDA) bruges, dræber både kræft og sunde celler og forårsager uønskede sidevirkninger. I denne henseende der er masser af plads til forbedringer for kliniske behandlinger.

Nye lægemiddelkandidater baseret på organometalliske forbindelser undersøges i øjeblikket for at se, hvordan de kan aktiveres (lys, pH) og specifikt kun gribe ind i kræftcelleprocesser (f.eks. påvirker kræftcelles metabolisme).

The Metallodrugs Group hos IMDEA Nanociencia, anført af Dr. Ana Pizarro, fokuserer på at udnytte den særlige karakter af overgangsmetaller og de unikke typer af kemiske interaktioner, som disse metaller kan udføre inde i cellen. Denne unikhed ved metalbaserede lægemidler, i kombination med den nuværende viden inden for molekylærbiologi, giver mulighed for udvikling af nye forbindelser til mere specifikke og målrettede kemoterapier som et naturligt skridt fremad.

I deres seneste Kemisk videnskab offentliggørelse, Pizarro og kolleger undersøger osmiums (Os) muligheder for at ændre kræftcelle-maskineriet. Disse forbindelser er stort set uudforskede på grund af deres tilsyneladende inertitet. Gruppen så en mulighed for at udnytte denne inertitet for at kontrollere deres reaktivitet i cellen. De opdagede den hidtil usete reaktivering af en osmiumforbindelse i vandig opløsning ved at indføre i strukturen en vedhæftet terminal alkohol, der forsyner komplekset med en helt ny reaktivitetsprofil.

Osmium arener genererer ofte inaktive arter på grund af metalets surhed. Os-OH udløser intramolekylær omlægning, der kulminerer med bindingen af ​​den vedhængende ilt til metalcentret (dannelse af et lukket bindet kompleks), og beskytter dermed komplekset mod irreversibel inaktivering - de ellers ureaktive osmiumarter genaktiveres takket være den bundne alkohol.

"Overgangsmetaller generelt kan være promiskuøse; de ​​forsøger at fange hvert atom omkring dem. Vi troede, at vi kunne udnytte osmiums inertitet til at finjustere dets metalbaserede reaktivitet, "siger Dr. Pizarro." Hvis vi skal skabe nyttige værktøjer til at manipulere kræftcellen, må vi udnytte denne fine balance mellem metalreaktivitet og inertitet, unik for organometallik. "

Aktiviteten af ​​osmiumforbindelser blev testet i brystkræftceller in vitro. Det blev fundet, at disse forbindelser hjælper med at omdanne pyruvat til laktat, som begge er essentielle metabolitter i kræftcellens indviklede metabolisme.

Denne grundlæggende forskning øger kendskabet til organometalliske forbindelser, der modulerer cellemaskineri mod kræftbekæmpelse. Pizarro -gruppen har vist, at osmiumforbindelserne kan være kandidater til modulering af laktat/pyruvatbalancen i humane celler, et afgørende aspekt af kræftfremgang.