Nye fluoroforer kan hjælpe med at bekæmpe kræft

Forskere fra Ural Federal University og Ural-afdelingen af ​​det russiske videnskabsakademi har skabt nye fluorescerende kemiske forbindelser (fluoroforer) til fotodynamisk terapi af kræftsvulster, den seneste metode til behandling af kræft. Forbindelsen er samtidig egnet til diagnosticering af tumorprocesser ved farvning af det berørte væv og deres videre behandling ved at ødelægge tumorceller uden at skade raske. Resultaterne af de primære undersøgelser blev offentliggjort i Dyes and Pigments tidsskrift.

Syntesen af ​​disse fluoroforer er kendetegnet ved lave omkostninger på grund af tilgængeligheden af ​​alle derivater i sammensætningen, såvel som fraværet af urenheder, der kan føre til bivirkninger. Effektiviteten af ​​fluoroforen blev testet på HeLa-celler, der blev brugt som en model for livmoderhalskræft. Nu tester forskere, hvordan den nye forbindelse interagerer med andre typer kræftceller.

Fluoroforer er kemiske forbindelser, der udsender synligt lys (fotoluminescens), når de udsættes for ultraviolet eller synligt lys. De er i stand til at sprede sig gennem biologiske væv og farve celler, der er tilbøjelige til inflammatoriske processer. Således interagerer en ny forbindelse med biomolekyler af kropsvæv og under UV eller synlig bestråling pletter områder, hvor tumorvækstprocessen finder sted. Dette gør det muligt at bestemme størrelsen af ​​tumoren i kroppen og skitsere dens grænser. Under eksperimenterne fandt forskerne ud af, at den nye fluorofor udfører en dobbelt funktion:den pletter ikke kun syge områder, men begynder også at ødelægge dem.

"I første omgang undersøgte vi kun stoffets farvningsegenskaber," siger Grigory Zyryanov, medforfatter af undersøgelsen og professor ved Institut for Organisk og Biomolekylær Kemi ved UrFU. "Forbindelsen er i stand til at akkumulere i visse områder af cellen - cellemembranen og reticulum (en intracellulær organel, der er ansvarlig for proteinfoldning), og under ultraviolet eller synlig bestråling fremhæve de inficerede områder med lysegrønt. Det viste sig dog, at fluoroforen fungerer derefter som en fotosensibilisator.

"Det vil sige, at den under påvirkning af optisk bestråling begynder at interagere med det omgivende cellulære miljø (ilt, vand osv.) og genererer frie radikaler, de såkaldte reaktive oxygenarter. Disse aktive partikler indgår i kemiske interaktioner med påvirkede celler, starter deres ødelæggelse, mens de praktisk talt ikke påvirker raske. Dette kaldes fotodynamisk terapi, det er en ny lovende metode til kræftbehandling med høj effektivitet og minimale bivirkninger."

Forskere, der brugte metoderne til heterocyklisk kemi, skabte to eksperimentelle prøver. Kemikere syntetiserede en fluorofor baseret på naphthoxazol, et oxazolderivat, der bruges til syntese af medicinske og biokemiske præparater, og et naphthalenfragment, der blev brugt som platform og såkaldt antenne for mere effektiv opfattelse af optisk bestråling fra et molekyle. Derudover tilføjede kemikere fragmenter af pyren og anthracen, polynukleære aromatiske carbonhydrider med et højt fluorescerende respons, det vil sige en lys glød, til forbindelsen. Forbindelsen indeholdende pyren viste den højeste fluorescerende og anticanceraktivitet.

"Pyrener er meget almindeligt brugt til biobilleddannelse, anthracener er mindre almindelige," siger Grigory Zyryanov. "Disse forbindelser er lovende af mange grunde, blandt andet har vi været i stand til at vise, at den pyrenholdige forbindelse begynder at gløde, selv når den bestråles med synligt lys, og det er synligt selv med det blotte øje. Dette er meget praktisk, herunder f.eks. , til kirurgiske indgreb, når det stadig er nødvendigt i behandlingen." + Udforsk yderligere

Kemikere skaber en sensor, der nøjagtigt registrerer spyt-pH hos mennesker