Nanoimaging det intracellulære rum til at hjælpe med udvikling af lægemidler

Kemoterapi er nøglespillere i de kliniske rammer for at bekæmpe de fleste former for kræft, og nye kemikalier kunne lette nye og unikke intracellulære interaktioner, der modulerer cellemaskineriet og ødelægger tumorcellerne. Lige nødvendigt er nye værktøjer til at lokalisere og kvantificere sådanne molekyler i det intracellulære nano-rum, så deres terapeutiske virkning er fuldt ud forstået.

Pizarros forskergruppe ved IMDEA Nanociencia har udviklet en ny familie af organo-iridium-lægemiddelkandidater, der er omkring 100 gange stærkere end det klinisk anvendte lægemiddel cisplatin. Vigtigere, i samarbejde med forskere ved ALBA- og ESRF -synkrotronerne, og på National Center for Bioteknologi, de har opdaget, at mekanismen for terapeutisk virkning af denne familie af iridiumbaserede anticancermidler ser ud til at være radikalt forskellig fra cisplatins, et fund afgørende for at omgå lægemiddelresistens.

Dr. Ana Pizarro forklarer:"Ved hjælp af meget avancerede synkrotron-kryoteknikker, vi har været i stand til at observere vores ekstremt potent iridium -lægemiddelkandidat i kryokonserverede brystkræftceller med nanoskala -opløsning. Det betyder, at vi har været i stand til utvetydigt at lokalisere iridium i kræftcellens mitokondrier, og mest påfaldende, ingen andre steder. "Det er vigtigt, at stoffet udelukkende har været placeret i mitokondrierne, da dette kan minimere off-target interaktioner, hvilket normalt fører til de uønskede bivirkninger, som kemoterapi udløser hos kræftpatienter.

Dr. Javier Conesa, centrale efterforsker i dette projekt, siger, "Vi har også været i stand til at kvantificere iridium -lægemidlet specifikt inde i mitokondrierne, hvilket også er meget vigtigt og unikt, og ikke muligt, når der mærkes med fluoroforer eller med masseforsøg. Også, det er vigtigt, at detektionen blev udført ved hjælp af hele celler, uden nogen sektionering, som giver os mulighed for at løse hele celleconteksten under kryo -forhold, hvilket betyder, at cellestrukturen og den kemiske sammensætning er tæt bevaret til de oprindelige forhold. Denne nyudviklede 3D-korrelative teknologi kan også anvendes på andre biologiske problemer, og derfor forventer vi at studere fordelingen af ​​andre interessante elementer. "

Pizarro tilføjer:"Disse forbindelser har potentiale til at være ekstremt effektive mod kræft, dog medmindre vi fuldt ud forstår deres komplette rejse inden i tumorcellen, de har ikke en chance for at komme ind i lægemiddeludviklingsrørledningen. Denne forståelse vil ikke kun fremme virkelig nye kemoterapeutika i klinikken, det vil levere innovative værktøjer til at gribe ind i processer relateret til kræftprogression. Det er en lang vej, og dette arbejde repræsenterer det første trin. "Værket er for nylig blevet offentliggjort i tidsskriftet Angewandte Chemie International Edition .