Hoe een door licht geactiveerd metaal kankercellen kan vernietigen
Een innovatieve nieuwe benadering van kankertherapie suggereert dat een verbinding van het metaal iridium, wanneer geactiveerd door licht, kankercellen kan aanvallen en vernietigen.
Op dit moment zijn er veel verschillende soorten kankerbehandelingen.
Deze variëren van chemotherapie en bestralingstherapie tot immunotherapie, die de afweer van het lichaam tegen kanker versterkt.
Wetenschappers zijn echter altijd op zoek naar nieuwe en efficiëntere manieren om tumoren aan te pakken en te elimineren.
Onderzoekers van de University of Warwick in het Verenigd Koninkrijk hebben onlangs een nieuwe studie uitgevoerd. De resultaten suggereren dat het gebruik van een benadering die fotodynamische therapie wordt genoemd - die lichte deeltjes gebruikt om bepaalde chemische verbindingen te activeren - effectief zou kunnen zijn tegen kankers.
In de studie - waarvan de bevindingen nu in het tijdschrift verschijnen Angewandte Chemie International Edition - de wetenschappers laten zien dat een verbinding van het metaal iridium kankercellen kan vernietigen.
Een nieuwe therapeutische benadering
Wanneer geactiveerd door lichtstralen, zo leggen de onderzoekers uit, kan iridium gehecht aan albumine - een eiwit dat in bloed aanwezig is - selectief oxiderende soorten in de kernen van kankercellen "aanzetten". Deze soorten zijn dodelijke zuurstofmoleculen die ervoor kunnen zorgen dat een cel zichzelf vernietigt.
"Het is verbazingwekkend dat dit grote eiwit in kankercellen kan doordringen en iridium kan afgeven dat ze selectief kan doden bij activering met zichtbaar licht", zegt co-auteur prof. Peter Sadler.
"Als deze technologie kan worden vertaald naar de kliniek, kan het effectief zijn tegen resistente kankers en de bijwerkingen van chemotherapie verminderen."
Prof. Peter Sadler
Prof. Sadler en zijn team ontwierpen een speciale “coating” waardoor iridium zich kon “linken” aan albumine. De nieuwe iridiumverbinding werkt als een effectieve fotosensibilisator, of een stof die wordt geactiveerd door licht - in dit geval geproduceerd door optische vezels - die zich specifiek kan richten op bepaalde zuurstofsoorten in kankercellen.
In deze nieuwe benadering helpt albumine de iridiumverbinding rechtstreeks in de kernen van kankercellen te brengen. Zodra deze plaatsing heeft plaatsgevonden, activeren de wetenschappers de verbinding door blootstelling aan licht.
Ten slotte "schakelt" de geactiveerde iridiumverbinding de dodelijke zuurstofmoleculen in de kernen van de kankercellen in, waardoor ze van binnenuit worden vernietigd.
De onderzoekers konden al deze veranderingen in realtime volgen met behulp van een microscoop, aangezien het gecombineerde iridium en albumine fosforescerend werd en de voortgang ervan gemakkelijk te volgen was.
Een ‘fascinerende’ vondst
Zoals de wetenschappers in het gepubliceerde artikel zeggen, vertoonde de combinatie van iridium en albumine "een lange levensduur van de fosforescentie" en was het product effectief "tegen een reeks kankercellijnen".
"Het is fascinerend", studeerde co-auteur Cinzia Imberti, "hoe albumine onze fotosensibilisator zo specifiek naar de kern kan brengen."
"We bevinden ons in een zeer vroeg stadium", voegt ze eraan toe, "maar we kijken ernaar uit om te zien waar de preklinische ontwikkeling van deze nieuwe verbinding toe kan leiden."
Imberti stelt ook dat de onderzoekers deze veelbelovende compound hebben kunnen ontwikkelen dankzij de diversiteit aan onderzoekers aan boord en vanwege de belangrijke subsidies die ze ontvingen.
"Ons team is niet alleen buitengewoon multidisciplinair", zegt Imberti, "inclusief biologen, chemici en apothekers, maar ook zeer internationaal, waaronder jonge onderzoekers uit China, India en Italië, ondersteund door Royal Society Newton en Sir Henry Wellcome Fellowships."
De volgende stap voor het team zal zijn om preklinische onderzoeken uit te voeren voor de nieuwe verbinding om de veiligheid en effectiviteit ervan bij de behandeling van verschillende soorten kanker verder te testen.
