Att döda maligna mitokondrier är ett av de mest lovande tillvägagångssätten i utvecklingen av nya läkemedel mot cancer. Forskare från Storbritannien har nu syntetiserat en kopparinnehållande peptid som lätt tas upp av mitokondrier i bröstcancerstamceller, där det effektivt inducerar apoptos. Studien, som har publicerats i tidskriften Angewandte Chemie , belyser också metallopeptidernas kraftfulla terapeutiska potential.

Mitokondrier är cellernas kraftfabriker och den centrala "noden" för induktion av celldöd. Om deras mitokondrier tas bort, celler kommer att dö genom apoptos. Cancerceller, som har en ökad ämnesomsättning, innehåller inte bara mer mitokondrier än friska celler, men också olika, strukturellt och funktionellt. De särdrag och deras avgörande roll i cellmetabolism har gjort maligna mitokondrier till ett framträdande mål för nya terapeutiska föreningar. Bio-oorganisk kemist Kogularamanan Suntharalingam och hans grupp vid King's College, London, STORBRITANNIEN, utforska hur mitokondrierdödande medel kan sättas in i organellerna och vilken skada som kan åstadkommas.

Att döda mitokondrier kan åstadkommas, till exempel, genom att införa medel för att generera reaktiva syrearter (ROS). Dessa reaktiva föreningar interfererar med flera vägar för mitokondriernas metabolism, ha maximal inverkan på organellens funktion. Suntharalingams grupp föreslog nyligen den organometalliska föreningen koppar(II)fenantrolin som en potent ROS-generator med en särskilt dödlig potential för cancerstamceller. Dock, detta specialmedel måste levereras till sin adress och blandas över det yttre mitokondriella membranet. En lösning skulle vara att göra ett paket, till exempel, genom att binda den till en membranlöslig peptid specifik för mitokondrier. "Bindning av mitokondriellt penetrerande peptider möjliggör också selektiv och effektiv leverans till mitokondrier, " föreslog författarna.

Forskarna, inklusive Nicola O'Reillys peptidkemigrupp vid Francis Crick Institute, beredde det dödliga paketet gjord av en kopparinnehållande metallopeptid genom att kovalent länka fenantrolinkoppar(II)-komplexet till en etablerad mitokondriepenetrerande peptid. Testerna utfördes med två bröstcancercellinjer, den ena cancercellinjen och den andra en cellinje berikad med cancerstamceller, som utgör hjärtat av cancern och ofta undviker konventionella terapier. Resultaten var imponerande:författarna observerade en dosberoende livskraftsförlust på upp till 100 procent av cellerna, mitokondriella membransönderfall, läkemedelsintag i mitokondrierna, ROS generation, och försämring av mitokondriernas metabolism. Läkemedlet påverkade också cancerstamcellerna mer än den normala cellinjen, vilket förklarades av deras högre innehåll av mitokondrier.

Denna studie belyser potentialen hos metallopeptiderna som både leverans- och dödande medel, speciellt för cancerstamceller.