Cancer är en komplex sjukdom, och som sådan, det finns inget enda sätt att hantera det. Medan cancerbehandlingar utvecklas mot personliga förfaranden, i de flesta fallen, standardkemoterapibehandlingar krävs fortfarande. Vid kemoterapi, platina läkemedel som cisplatin (godkänd för 42 år sedan av FDA) används, döda både cancerceller och friska celler och orsaka oönskade sidoeffekter. I detta avseende, Det finns gott om utrymme för förbättringar för kliniska behandlingar.

Nya läkemedelskandidater baserade på organometalliska föreningar undersöks för närvarande för att se hur de kan aktiveras (ljus, pH) och ingriper specifikt endast i cancercellsprocesser (t.ex. påverkar cancercellens metabolism).

The Metallodrugs Group på IMDEA Nanociencia, ledd av Dr Ana Pizarro, fokuserar på att utnyttja övergångsmetallers egenart och de unika typerna av kemiska interaktioner som dessa metaller kan utföra inuti cellen. Denna unika metallbaserade läkemedel, i kombination med aktuell kunskap inom molekylärbiologi, möjliggör utveckling av nya föreningar för mer specifika och riktade kemoterapier som ett naturligt steg framåt.

I deras senaste Kemisk vetenskap offentliggörande, Pizarro och medarbetare studerar möjligheterna för osmium (Os) att modifiera cancercellsmaskineriet. Dessa föreningar är i stort sett outforskade på grund av deras uppenbara inertitet. Gruppen såg en möjlighet att utnyttja denna tröghet för att kontrollera deras reaktivitet i cellen. De upptäckte den oöverträffade reaktiveringen av en osmiumförening i vattenlösning genom att i strukturen införa en hängande terminal alkohol som förser komplexet med en helt ny reaktivitetsprofil.

Osmiumarener genererar ofta inaktiva arter på grund av metallens surhet. Os-OH utlöser intramolekylär omarrangemang som kulminerar i bindningen av det hängande syret till metallcentret (bildning av ett slutet bundet komplex), skyddar därmed komplexet mot irreversibel inaktivering - de annars oreaktiva osmiumarterna återaktiveras tack vare den bundna alkoholen.

"Övergångsmetaller i allmänhet kan vara promiskuösa; de försöker fånga varje atom runt dem. Vi trodde att vi skulle kunna utnyttja osmiumets inneboende inertitet för att finjustera dess metallbaserade reaktivitet, "säger Dr Pizarro." Om vi ​​ska skapa användbara verktyg för att manipulera cancercellen måste vi dra nytta av denna fina balans mellan metallreaktivitet och tröghet, unikt för organometallik. "

Osmiumföreningarnas aktivitet testades inuti bröstcancerceller in vitro. Det visade sig att dessa föreningar hjälper till att omvandla pyruvat till laktat, båda är viktiga metaboliter i den invecklade metabolismen av cancercellen.

Denna grundläggande forskning ökar kunskapen om organometalliska föreningar som modulerar cellmaskiner för att bekämpa cancer. Pizarro -gruppen har visat att osmiumföreningarna kan vara kandidater för att modulera laktat/pyruvatbalansen i humana celler, en avgörande aspekt av cancerutvecklingen.