Konstnärlig illustration av en ny metod för cancerterapi:på grund av tillstånden i en cancercell kan molekyler – ritade här i ljusgrönt – gå samman och bilda långa hårstrån. Dessa stoppar sedan omvandlingen av syre till energi, som cellen behöver för att växa. Resultatet:cancercellen dör. Kredit:Max Planck Institute for Polymer Research
Behandling av cancer är en långvarig process eftersom rester av levande cancerceller ofta utvecklas till aggressiva former och blir obehandlade. Därför involverar behandlingsplaner ofta flera läkemedelskombinationer och/eller strålbehandling för att förhindra återfall av cancer. För att bekämpa mångfalden av cancercelltyper har moderna läkemedel utvecklats för att rikta in sig på specifika biokemiska processer som är unika inom varje celltyp.
Men cancerceller är mycket adaptiva och kan utveckla mekanismer för att undvika effekterna av behandlingen. "Vi vill förhindra sådan anpassning genom att invadera celllivets huvudpelare - hur celler andas - det betyder att de tar upp syre - och på så sätt producera kemisk energi för tillväxt", säger David Ng, gruppledare vid MPI-P.
Forskargruppen producerade ett syntetiskt läkemedel som går in i celler där det reagerar på tillstånd som finns inuti och utlöser en kemisk process. Detta gör att läkemedlets molekyler binder samman och bildar små hårstrån som är tusen gånger tunnare än människohår. "Dessa hårstrån är fluorescerande, så du kan titta på dem direkt med ett mikroskop när de bildas", säger Zhixuan Zhou, en Alexander-von-Humboldt-stipendiat och första författare till tidningen.
Forskarna övervakade syreförbrukningen i olika celltyper och fann att hårstrån hindrar dem alla från att omvandla syre till ATP, en molekyl som är ansvarig för energitillförseln i celler. Processen fungerade även för de celler som härrörde från obehandlad metastaserande cancer. Som ett resultat dör cellerna snabbt inom fyra timmar. Efter ytterligare några år av forskning hoppas forskarna att de kan utveckla en ny metod för att behandla hittills obehandlad cancer.
Weil, Ng och kollegor har visat ett spännande resultat under kontrollerad laboratoriekultur och kommer att fortsätta att reda ut djupare insikter utifrån hur dessa små hårstrån förhindrar omvandlingen av syre till kemisk energi. Med vidareutveckling kan dessa objekt i framtiden möjligen också manipuleras för att kontrollera andra cellulära processer för att hantera andra viktiga sjukdomar.
De har publicerat sina resultat i Journal of the American Chemical Society. + Utforska vidare
