Forskare från Institute of Industrial Science, University of Tokyo har utvecklat ett strömlinjeformat system för foto-uncaging för fotodynamisk cancerterapi, med hjälp av en ljuspuls för tumörspecifik aktivering av ett cancerbekämpande medel. Kredit:Institute of Industrial Science, University of Tokyo
Ett tillvägagångssätt för att behandla cancer är fotodynamisk terapi med hjälp av system för frigörande av foton, där ljus används för att aktivera ett cancerbekämpande medel in situ vid tumören. Lämpliga medel måste dock vara stabila under synligt ljus, ha en antitumöreffekt i miljöer med låg syrehalt och ha förmågan att aktiveras av rött ljus som penetrerar vävnad med låg energi – en kombination av egenskaper som är svåra att uppnå. Nu har ett team från Institute of Industrial Science vid University of Tokyo utvecklat en ny plattform som för första gången använder organorhodium(III)ftalocyaninkomplex för att uppnå denna kombination av egenskaper.
Konventionella fotodynamiska tekniker är beroende av bildandet av reaktiva syrearter för att förstöra tumörceller, men många tumörer innehåller miljöer som saknar syre. System för att frigöra foton, där medlet administreras i en inaktiv form och sedan aktiveras, eller "urlockas" på platsen för tumören, löser detta problem. De frigör alkylradikaler, som är kända för att kunna inducera celldöd både med och utan närvaro av syre. Alkylradikaler omvandlas till terminala aldehyder i närvaro av syre, och dessa terminala aldehyder kan också inducera celldöd. Teamet använde molekyler som kallas "organorhodium(III) phthalocyanine (Pc) complexes" för att för första gången utveckla en ny plattform för foto-uncaging terapi.
"De organorhodium(III)ftalocyanin (Pc)-komplex vi utvecklade är mycket stabila under omgivande ljus under processerna för syntes, rening och mätning, men kan aktiveras av en laser som ger ut nanosekundspulser av rött ljus", förklarar huvudförfattaren Kei Murata. Dessa nanosekundpulserande lasrar (pulserande i en miljarddels sekund) är relativt lätta att hantera för medicinsk personal.
De fortsatte med att visa att föreningarna som frigjordes efter att organorhodium(III)ftalocyanin (Pc)-komplexen aktiverades visade toxicitet för HeLa-celler, en cellinje utvecklad från cancer, vilket indikerar att dessa föreningar skulle ha förmågan att bekämpa cancer om de släpptes. inuti en tumör.
"Vår nya teknologi kan möjliggöra fotokemisk generering av en mängd olika alkylradikaler och aldehyder, vilket möjliggör platsselektiv frisättning av olika bioaktiva molekyler", säger seniorförfattaren Kazuyuki Ishii. Som en förbättring av andra system för frigörande av foton, öppnar det en spännande ny väg för behandling av cancer genom fototerapi.
Artikeln publicerades i Chemical Communications . + Utforska vidare
