Ученые ТПУ предложили новый материал для фотодинамической терапии рака

Новую основу для создания терапевтических препаратов против онкологических заболеваний методом фотодинамической терапии предложили ученые Томского политехнического университета (ТПУ) вместе с коллегами из Университета Экс-Марсель (Франция), 29 декабря сообщает пресс-служба ТПУ.

Ученые провели исследование, которое доказало, что для «работы» молекулам алкилвердазилов (алкилированных вердазильных радикалов) не нужен кислород и это может помочь решить важную проблему фотодинамической терапии — она эффективна только в присутствии кислорода в клетках.

Исследование проводилось в лаборатории ТПУ, статья с его результатами была опубликована в журнале Molecular Pharmaceutics.

Один из авторов, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Петунин рассказал: «Проблема, которую мы пытаемся решить, — кислородозависимость фотодинамической терапии. Отсутствие кислорода или его низкая концентрация делает ее малоэффективной. Решение этой проблемы — создание молекул, которые могли бы абсорбировать свет и затем, независимо от кислорода, генерировать из себя цитотоксичные частицы».

Фотодинамическая терапия является малоинвазивным методом лечения рака и предраковых состояний. Она состоит в том, что в организм пациента вводится чувствительный к свету препарат — фотосенсибилизатор, который накапливается в опухоли. После чего на нее воздействуют лазером с определенной длиной волны.

Локальная гибель раковых клеток происходит в тот момент, когда лазерный луч фокусируется в нужной точке и в опухоли генерируются активные формы кислорода — цитотоксичные частицы, которые «атакуют мембраны, ДНК, белки и другие биомолекулы, нарушают нормальную работу клетки и приводят к ее гибели», пояснил Петунин.

Исследования возможностей вердазильных радикалов и их производных — стабильных органических молекул, в лаборатории ведутся уже давно. Ранее ученые установили, что алкилированные вердазилы под действием света образовывают активные частицы.

Поэтому было решено попробовать их как основу препарата для фотодинамической терапии. Новое исследование показало принципиальную возможность использования алкилвердазилов для создания нового семейства агентов фотодинамической терапии.

Действие алкилвердазилов проверялось на клетках рака молочной железы. Было установлено, что при облучении клеток светодиодом фиолетового диапазона алкилвердазилы при поглощении света распадаются на два радикала: азот-центрированного вердазильного и углерод-центрированного алкильного, который и обладает цитотоксическим эффектом.

В отсутствие облучения светом нужного диапазона распада не происходит, и клетки сохраняют жизнеспособность, что дает возможность избирательного воздействия на ткани пациента.

Исследования продолжаются. Ученые намерены получить водорастворимую форму алкилвердазилов, чтобы сделать их биосовместимыми и упростить применение.