Ученые создали новый класс фотооксидантов, активированных в ближнем инфракрасном диапазоне, которые могут эффективно уничтожать раковые клетки, не требуя кислорода. Эти фотооксиданты индуцируют уникальную форму гибели раковых клеток, которая может преодолевать резистентность раковых клеток. Полученные результаты исследований позволяют выработать новую стратегию лечения, называемую фотооксидантной терапией, и открывают новое перспективное направление для разработки противораковых препаратов.
Исследовательская группа, возглавляемая учеными из Городского университета Гонконга, сделала важное открытие. Специалисты создали новый класс фотооксидантов, активированных в ближнем инфракрасном диапазоне, которые могут быть использованы для фотооксидантной терапии онкологических заболеваний.
Фотодинамическая терапия – это инновационный метод лечения рака, в котором используются фотосенсибилизаторы для генерации активных видов кислорода, которые при облучении светом избирательно убивают раковые клетки. Но большинство существующих фотодинамических терапий основаны на присутствии кислорода, в то время как солидные злокачественные опухоли часто характеризуются гипоксической микросредой с очень низким уровнем кислорода, что ограничивает терапевтическую эффективность этой методики.
Исследователи обнаружили эффект, который называется «фотоокисление, усиленное металлом». При соединении металлов, таких как платина, с органическими фоточувствительными лигандами фотоокислительная способность значительно повышается. Это открытие привело к созданию нового класса фотооксидантов Pt(IV), которые могут быть активированы светом ближнего инфракрасного диапазона для непосредственного окисления биомолекул и эффективного уничтожения раковых клеток без кислорода.
При проведении экспериментов специалисты вводили фотооксиданты Pt(IV) мышам с опухолями путем внутривенных инъекций. Четыре часа спустя на мышей воздействовали инфракрасным излучением, чтобы активировать фотооксиданты Pt(IV) для атаки раковых клеток. Результаты показали значительное снижение объема и веса опухоли - на 89% и 76% соответственно, что указывает на мощное противоопухолевое действие данных фотооксидантов.
Руководитель исследований профессор Чжу Гуанюй заявил, что полученные результаты оказались интригующими. Исследователи обнаружили, что «способ гибели» раковых клеток, индуцированный фотооксидантами Pt(IV), отличается от результатов воздействия любых других противораковых средств. Этот уникальный способ разрушения раковых клеток был инициирован благодаря эффекту двойного воздействия: сильного внутриклеточного окислительного стресса и снижения внутриклеточного значения рН.
Проведенные эксперименты подтвердили, что фотооксиданты Pt(IV) эффективно активируют иммунную систему как в пробирке, так и в условиях vivo. Фотооксиданты Pt(IV) вызывали иммуногенную гибель клеток, стимулируя пролиферацию и активацию иммунных клеток. Количество у мышей клеток Т-хелпер и Т-киллер, которые имеют решающее значение для запуска иммунного ответа организма, после воздействия активированными платиной фотооксидантов Pt(IV) увеличилось в 7 и 23 раза соответственно по сравнению с контрольной группой. Профессор Чжу Гуанюй заявил, что фотоокислители Pt(IV) вызывают некроз и могут преодолеть устойчивость раковых клеток к традиционной фотодинамической терапии и химиотерапии, активировать иммунную систему и эффективно устранять раковые клетки.
Специалисты сделали выводы, что разработка фотооксидантов на основе фотоокисления, усиленного металлом, является перспективным новым направлением для разработки антираковых препаратов на основе металлов. Исследовательская группа планирует провести доклинические исследования, чтобы точно определить все химические, биологические и фармацевтические свойства созданных ими фотооксидантов Pt(IV).