Тяжелый металл из метеоритов оказался способен убивать раковые клетки
Иридий — второй по плотности металл в мире — может убивать раковые клетки, наполняя их смертельной версией кислорода, оставляя здоровые ткани неповрежденными. Обнаруженный впервые в 1803 году, металл получил свое название от латинского «радуга». Тяжелый, хрупкий и желтый металл происходит из той же семьи, что и платина, и является самым стойким к коррозии металлом в мире.
Иридий редко встречается на Земле, но изобилует в метеороитах. В земной коре было обнаружено большое количество иридия возрастом 66 миллионов лет, что привело к теории, что он появился на планете вместе с астероидом, который привел к исчезновению динозавров.
Ученые создали соединение иридия и органического материала, которое они нацеливают прямо на раковые клетки. Соединение передает энергию в клетки, превращая кислород внутри них в синглетный кислород, который ядовит и убивает клетку, оставляя невредимыми здоровые ткани.
«Этот проект является скачком вперед в понимании того, как эти новые противораковые соединения на основе иридия атакуют раковые клетки, он представляет различные механизмы действия, позволяющие обойти проблему резистентности и бороться с раком под другим углом», говорит соавтор исследования Куксон Чиу, аспирант кафедры химии в Университете Уорика.
Освещение лазером кожи на раковой области запускает процесс — он достигает светоактивного покрытия на соединении и активирует металл, который начинает заполнять раковые клетки синглетным кислородом.
Фотохимиотерапия — использование лазерного света для лечения рака — стремительно развивается как жизнеспособное, эффективное и неинвазивное лечение. Пациенты становятся все более устойчивыми к традиционным методам лечения, поэтому очень важно установить новые пути вроде этого для борьбы с болезнью.
Ученые обнаружили, что после атаки красным лазерным светом (который может проникать глубоко под кожу) на смоделированную опухоль легких, которую вырастили в лаборатории, активированный органико-иридиевый компонент проникал во все слои опухоли, убивая ее. Это продемонстрировало, насколько эффективным и далеко идущим было лечение.
Ученые также доказали, что этот метод безопасен для здоровых клеток, проведя лечение нераковой ткани и обнаружив, что она осталась невредимой.
«Наш инновационный подход к борьбе с раком, включающий нацеливание на важные клеточные белки, может привести к появлению новых лекарств с новыми механизмами действия. Это крайне необходимо», говорит Пинью Чжан, сотрудник химического факультета Университета Уорика.
Ученые использовали методы передовой масс-спектрометрии, чтобы получить беспрецедентный вид отдельных белков внутри раковых клеток — и это позволило им точно определить, какие белки были атакованы органико-иридиевым соединением.
Проанализировав большие объемы данных — тысячи белков из моделируемых раковых клеток — они пришли к выводу, что иридиевое соединение повредило ключевые молекулы рака в белках.
«Драгоценный металл платина уже используется в более 50% раковых химиотерапий. В настоящее время изучается потенциал других драгоценных металлов вроде иридия к созданию новых целевых препаратов, которые будут атаковать раковые клетки иначе и с минимальными побочными эффектами», говорит Питер Сэдлер, лаборатория которого находится на кафедре химии в Университете Уорика. «Самое время найти медицинское применение иридию, который был доставлен к нам с астероидом 66 миллионов лет назад».