Cancerceller kan riktas och förstöras med metallen från asteroiden som orsakade dinosauriernas utrotning, enligt ny forskning från ett internationellt samarbete mellan University of Warwick och Sun Yat-Sen University i Kina.

Forskare från professor Sadler och professor O'Connor grupper vid Warwicks avdelning för kemi och professor Hui Chaos grupp vid Sun Yat-Sen har visat att iridium – världens näst tätaste metall – kan användas för att döda cancerceller genom att fylla dem med dödlig version av syre, utan att skada frisk vävnad.

Forskarna skapade en förening av iridium och organiskt material, som kan riktas direkt mot cancerceller, överför energi till cellerna för att omvandla syret (O2) inuti dem till singlettsyre, som är giftig och dödar cellen – utan att skada någon frisk vävnad.

Processen utlöses av att synligt laserljus lyser genom huden på cancerområdet - detta når den ljusreaktiva beläggningen av föreningen, och aktiverar metallen för att börja fylla cancern med singletsyre.

Forskarna fann att efter att ha attackerat en modelltumör av lungcancerceller, odlat av forskarna i laboratoriet för att bilda en tumörliknande sfär, med rött laserljus (som kan penetrera djupt genom huden), den aktiverade organiska iridiumföreningen hade trängt in och infunderats i varje lager av tumören för att döda den-vilket visar hur effektiv och långtgående denna behandling är.

De bevisade också att metoden är säker för friska celler genom att utföra behandlingen på icke-cancervävnad och fann att den inte hade någon effekt.

Vidare, forskarna använde toppmodern masspektrometri med ultrahög upplösning för att få en oöverträffad bild av de individuella proteinerna i cancercellerna – vilket gjorde det möjligt för dem att avgöra exakt vilka proteiner som angrips av den organiska iridiumföreningen.

Efter att ha analyserat enorma mängder data - tusentals proteiner från modellcancercellerna, de drog slutsatsen att iridiumföreningen hade skadat proteinerna för värmechockstress, och glukosmetabolism, båda kända som nyckelmolekyler i cancer.

University of Warwick har Storbritanniens mest avancerade laboratorium för denna typ av mycket avancerad masspektrometri, och är ett centrum i världsklass för analytisk vetenskap.

Medförfattare Cookson Chiu är en doktorandforskare vid Warwicks Department of Chemistry, finansierat av Ingenjörs- och fysikaliska forskningsrådet och Bruker. Han kommenterade:

"Detta projekt är ett steg framåt för att förstå hur dessa nya iridiumbaserade anti-cancerföreningar angriper cancerceller, införa olika verkningsmekanismer, att komma runt motståndsfrågan och hantera cancer från en annan vinkel. "

Dr Pingyu Zhang och Dr Huaiyi Huang är Royal Society Newton International Fellows i Warwicks kemiska institution. Dr Zhang lade till:

"Vårt innovativa tillvägagångssätt för att tackla cancer som involverar inriktning på viktiga cellulära proteiner kan leda till nya läkemedel med nya verkningsmekanismer. Dessa är akuta nödvändiga. Dessutom, forskningsförbindelser mellan brittiska och kinesiska akademiker kommer inte bara att leda till varaktiga samarbeten, men också ha potential att öppna översättningen av nya läkemedel till kliniken som en gemensam utveckling mellan Storbritannien och Kina "

Peter O'Connor, Professor of Analytical Chemistry at Warwick, noted:

"Remarkable advances in modern mass spectrometry now allow us to analyse complex mixtures of proteins in cancer cells and pinpoint drug targets, on instruments that are sensitive enough to weigh even a single electron!"

Professor Peter Sadler is excited about where this work can lead. Han sa:

"The precious metal platinum is already used in more than 50% of cancer chemotherapies. The potential of other precious metals such as iridium to provide new targeted drugs which attack cancer cells in completely new ways and combat resistance, and which can be used safely with the minimum of side-effects, is now being explored.

"International collaborations can greatly hasten progress. It's certainly now time to try to make good medical use of the iridium delivered to us by an asteroid 66 million years ago!"

Photochemotherapy – using laser light to target cancer – is fast emerging as a viable, effective and non-invasive treatment. Patients are becoming increasingly resistant to traditional therapies, so it is vital to establish new pathways like this for fighting the disease.

Iridium was first discovered in 1803, and its name comes from the Latin for 'rainbow'. From the same family as platinum, it is hard, brittle, and is the world's most corrosion-resistant metal. Yellow in colour, its melting point is more than 2400° Celsius.

The metal is rare on Earth, but is abundant in meteoroids – and large amounts of iridium have been discovered in the Earth's crust from around 66 million years ago, leading to the theory that it came to this planet with an asteroid which caused the extinction of the dinosaurs.

Distinguished as a 'Very Important Paper', the research, 'Organo-iridium photosensitizers can induce specific oxidative attack on proteins in cancer cells' is published in the Wiley journal Angewandte Chemie .