Cancerceller kan förstöras mer effektivt och selektivt med en unik ny återanvändbar behandling, aktiveras med ett ämne som finns i brännässlor och myror – tack vare ny forskning från University of Warwick.

Leds av professor Peter J. Sadler från Warwicks kemiska institution, forskare har utvecklat en ny attacklinje mot cancer:en organisk osmiumförening, som utlöses med en giftfri dos av natriumformiat, en naturlig produkt som finns i många organismer, inklusive nässlor och myror.

Namnet JPC11, det är inriktat på en metabol process som cancerceller förlitar sig på för att överleva och föröka sig. Det gör det genom att omvandla ett nyckelämne som används av cancerceller för att ge den energi de behöver för snabb delning (pyruvat) till ett onaturligt laktat – vilket leder till att cellerna förstörs.

Unikt, denna kemo-katalysatorbehandling kan återvinnas och återanvändas i en cancercell för att attackera den upprepade gånger.

Denna oöverträffade funktionella förmåga att återvinna och återanvända föreningen i cancerceller kan leda till att framtida cancerläkemedel administreras i mindre, mer effektivt, och potentiellt mindre toxiska doser-minskar biverkningarna av kemoterapi.

Forskarna har fokuserat på potentialen att använda denna förening på äggstockscancer och prostatacancer.

Ovariecancer blir alltmer resistenta mot existerande kemoterapiläkemedel (som platinaläkemedlet, cisplatin). Eftersom denna nya forskning fungerar på ett helt nytt och unikt sätt, det kan övervinna denna förvärvade resistens och vidga spektrumet av anticanceraktivitet.

Viktigt, utvecklingen öppnar en möjlighet för en mer selektiv cancerbehandling eftersom JPC11 observerades för att specifikt inrikta sig på cancercellers biokemi, lämnar friska celler i stort sett orörda-ytterligare en förbättring jämfört med befintliga platinabaserade läkemedel, som också kan attackera icke-cancerceller.

Dr James Coverdale, en forskare från Warwicks Department of Chemistry, kommenterade:

"Detta är ett viktigt steg i kampen mot cancer. Att manipulera och tillämpa väletablerad kemi i ett biologiskt sammanhang ger en mycket selektiv strategi för att döda cancerceller.

"Vi har upptäckt att kemo-katalysator JPC11 har en unik verkningsmekanism - och vi hoppas att detta kommer att leda till mer effektiva, selektiva och säkrare behandlingar i framtiden."

Professor Peter Sadler, en medicinsk kemist vid University of Warwick kommenterade:

"Platinaföreningar är de mest använda läkemedlen för cancerkemoterapi, men vi måste snarast svara på utmaningarna med att kringgå motstånd och biverkningar. Vårt labb är fokuserat på upptäckten av helt nya anticancerläkemedel som kan döda celler på helt nya sätt. Kemo-katalysatorer, speciellt de med immunogena egenskaper, kan ge ett genombrott.

"Det kommer att ta tid att gå från labbet till kliniken, men vi har turen att ha en begåvad entusiastisk, internationellt team som arbetar med kollegor i Warwick Cancer Research Center över kemins gränser, cell- och systembiologi och cancermedicin som är fast beslutna att lyckas."

Professor Martin Wills, katalysatorspecialist vid University of Warwick, kommenterade:

"Även om asymmetriska katalytiska hydrogeneringsprocesser är väl utvecklade inom materialindustrin, denna forskning ger det första exemplet någonsin på att det uppnås inuti celler med hjälp av en syntetisk katalysator."

Handedness (molekylär asymmetri) är avgörande för funktionen av biomolekyler i kroppen. Proteiner, enzymer och vårt DNA, till exempel - överlämnas. Endast rätt hand fungerar, på samma sätt som en högerhand inte passar en vänsterhandske.

I detta fall, osmiumföreningen JPC11, med natriumformiat, kan selektivt producera en molekyl av en specifik "handness" - vilket manipulerar hur cancerceller växer.

Dr. Coverdale förklarade:

"Molekylernas" skicklighet "är kritisk i kroppen. Våra händer är nästan identiska, men är spegelbilder av varandra. Detsamma kan gälla molekyler, och i vissa fall, att ha felhänt molekyl kan få djupgående biologiska konsekvenser. Vi tror att manipulation av molekylernas "handlighet" i celler kan ge en ny strategi för att bekämpa sjukdomar."