Активація кальцієвих каналів призводить до смертельного надходження іонів кальцію в пухлинні клітини. Іони кальцію відіграють вирішальну роль у клітинних функціях, але можуть стати шкідливими при підвищених рівнях. Дослідники нещодавно розробили сполуку, яка націлюється та знищує пухлинні клітини, регулюючи надходження кальцію всередину клітини. Цей інноваційний підхід використовує іони кальцію, які вже існують у пухлинній тканині, усуваючи потребу у зовнішньому джерелі кальцію. Результати цього дослідження були детально описані в статті, опублікованій в журналі Angewandte Chemie.
Біологічні клітини потребують іонів кальцію, серед іншого, для належного функціонування мітохондрій, електростанцій клітин. Однак, якщо кальцію занадто багато, мітохондріальні процеси стають незбалансованими і клітина задихається. Дослідницька група на чолі з Джуен Юн з Жіночого університету Ewha в Сеулі, Південна Корея, разом з командами з Китаю тепер скористалася цим процесом і розробила синергетичний протипухлинний препарат, який може відкрити кальцієві канали і таким чином викликати смертоносну кальцієву бурю всередині організму. пухлинна клітина.
Механізм протипухлинного препарату
Дослідники націлилися на два канали, перший у зовнішній мембрані, а інший був кальцієвим каналом в ендоплазматичному ретикулумі, клітинній органелі, яка також зберігає іони кальцію. Канал, розташований у зовнішній мембрані, відкривається, коли вона піддається впливу великої кількості активних форм кисню (АФК), тоді як канал в ендоплазматичному ретикулумі активується молекулами оксиду азоту.
Щоб створити АФК, які відкривають кальцієвий канал зовнішньої мембрани, дослідники використовували барвник індоціанін зелений. Цей біологічно активний агент можна активувати опроміненням ближнім інфрачервоним світлом, яке не тільки запускає реакції, що призводять до АФК, але й нагріває середовище. Команда пояснює, що висока локальна температура активує інший активний агент, BNN-6, для вивільнення молекул оксиду азоту, які відкривають канал в ендоплазматичному ретикулумі.
Після успішних випробувань на лініях пухлинних клітин команда випробувала ін’єкційний склад на мишах з імплантованою пухлиною. Щоб створити біосумісний комбінований препарат, дослідники завантажили активні інгредієнти в крихітні модифіковані пористі кремнеземні кульки, які не є шкідливими для організму, але можуть бути розпізнані пухлинними клітинами та транспортовані в клітину. Після введення кульок у кровотік мишей дослідники помітили, що препарат накопичується в пухлині. Вплив ближнього інфрачервоного світла успішно запустив механізм дії, і пухлина зникла через кілька днів у мишей, які отримували препарат.
Автори підкреслюють, що цей підхід до припливу іонів також може бути корисним у суміжних областях біомедичних досліджень, де подібний механізм може активувати іонні канали, відмінні від кальцієвих, для пошуку нових терапевтичних підходів.