Платина против рака: как новый класс фотоокислителей может уменьшить опухоль на 89%

Существующие методы лечения рака, такие как химиотерапия, лучевая терапия и хирургическое вмешательство, имеют ряд недостатков: они могут повреждать здоровые ткани, вызывать серьезные побочные эффекты и не всегда эффективны против определенных типов опухолей. Поэтому ученые по всему миру ищут новые способы борьбы с раком, которые были бы более безопасными, целенаправленными и действенными.


Одним из таких способов является фотодинамическая терапия (ФДТ), которая использует свет и специальные вещества — фотосенсибилизаторы — для генерации активных форм кислорода, которые выборочно убивают раковые клетки. Фотосенсибилизаторы вводятся в организм пациента и избирательно накапливаются в опухоли или других пораженных тканях. Затем эти ткани облучают светом определенной длины волны, который активирует фотосенсибилизаторы. В результате происходит фотохимическая реакция, при которой молекулярный кислород превращается в синглетный кислород или образуются другие реактивные кислородные виды. Эти высокоактивные соединения повреждают клеточные мембраны, ДНК и другие биомолекулы раковых клеток, вызывая их гибель. Кроме того, фотодинамическая терапия может нарушать кровоснабжение опухоли, блокируя ее сосуды, а также стимулировать иммунную систему организма для борьбы с раком.

Фотодинамическая терапия имеет ряд преимуществ перед другими методами лечения рака. Она не требует хирургического вмешательства, не вызывает облучения или интоксикации организма, не оставляет шрамов или рубцов на коже, не повреждает здоровые ткани и может быть повторена несколько раз без потери эффективности. Однако у этого метода есть и свои ограничения. Один из них — необходимость наличия кислорода для генерации активных форм кислорода. Большинство солидных опухолей имеют гипоксическую (с низким содержанием кислорода) микросреду, которая снижает эффективность фотосенсибилизаторов. Кроме того, фотодинамическая терапия может быть применена только к тем областям тела, к которым можно подвести свет.

Ученые из Городского университета Гонконга придумали, как обойти эти ограничения. Они разработали новый класс фотоокислителей платины, которые могут быть активированы ближним инфракрасным излучением для прямого уничтожения рака без необходимости в кислороде. Платина (IV) или Pt (IV) — это пролекарство, то есть вещество, которое неактивно до тех пор, пока не попадет в раковые клетки. Там оно метаболизируется и превращается в платину (II) или Pt (II), которая обладает противораковым действием. Предыдущие исследования показали, что добавление переходных металлов, таких как платина, к фотосенсибилизаторам повышает их эффективность. Авторы нового исследования соединили комплексы Pt (IV) с органическими светочувствительными лигандами. Они обнаружили, что это приводит к фотоокислению с усилением металла. Это открытие привело их к разработке нового класса фотоокислителей Pt (IV), активируемых в ближнем инфракрасном диапазоне.

Ученые проверили эффективность нового соединения на мышах с опухолями. Они вводили им фотоокислитель внутривенно, а через четыре часа облучали их ближним инфракрасным светом. Оказалось, что это привело к уменьшению объема опухоли на 89% и уменьшению веса опухоли на 76%, что свидетельствует об эффекте подавления рака фотоокислителем Pt (IV). В то время как традиционные противораковые препараты на основе платины вызывают апоптоз (запрограммированную гибель) раковых клеток, новое соединение приводит к уникальной форме гибели клеток.


 — Гуанъюй Чжу, автор исследования.

Новая фотоокислительная терапия платиной может стать перспективным направлением в лечении рака, так как она позволяет уничтожать опухолевые клетки без кислорода и без повреждения здоровых тканей. Кроме того, она может быть комбинирована с другими методами лечения рака для повышения их эффективности. Однако для того, чтобы перевести этот метод из лаборатории в клинику, необходимо провести дальнейшие исследования на животных и людях.