På grund av de skadliga biverkningarna av kemoterapi, och den ökande resistensen mot läkemedel som finns i många cancerceller, det är avgörande för forskare att ständigt söka efter nya sätt att uppdatera nuvarande cancerbehandlingar. Nyligen, ett läkemedel som heter Pixantrone (PIX) utvecklades, vilket är mycket mindre skadligt för hjärtat än tidigare, mindre avancerade föreningar. PIX används nu för att behandla cancer, inklusive non-Hodgkins lymfom och leukemi, men en detaljerad kunskap om de molekylära processer den använder för att förstöra cancerceller har saknats hittills.

I en ny studie publicerad i EPJ E , Marcio Rocha och kollegor vid Federal University of Viçosa i Brasilien avslöjade de molekylära mekanismerna involverade i PIX:s interaktioner med cancer-DNA i exakt detalj. De fann att läkemedlet först tvingar sig själv mellan strängarna i DNA-molekylens dubbla helix, prisa dem isär; komprimerar sedan strukturerna genom att delvis neutralisera deras fosfatryggrad.

Teamets upptäckt kan snart leda till ännu mer avancerade cancerläkemedel, genom jämförelser med de mekanismer som PIX använder med sina föregångare, Mitoxantron. Genom att identifiera vilken av dessa processer som förstör cancer-DNA mest effektivt, forskare kan utveckla ytterligare läkemedel som är ännu bättre på att eliminera sjukdomen, samtidigt som biverkningar minimeras. Rocha och kollegor avslöjade PIX:s karakteristiska prisnings- och krympmekanismer genom att först studera hur förändringar i de mekaniska egenskaperna hos kombinerade DNA-PIX-komplex relaterar till koncentrationen av läkemedlet. De använde sedan statistiska modeller för att bestämma parametrarna för bindningskrafterna mellan de två strukturerna.

Forskarna mätte dessa egenskaper genom att fånga PIX- och DNA-molekyler med högfokuserade laserstrålar, så att de kan undersöka sina bindningskrafter inom två lösningar med olika styrka. När behovet av att uppdatera våra nuvarande tillvägagångssätt för cancerbehandling blir alltmer uppenbart, de insikter som Rochas team samlat in kan snart leda till viktiga framsteg mot mer sofistikerade läkemedel.