Гибридные молекулы могут служить новой категорией противораковых средств

Исследователи из химической программы Нью-Йоркского университета Абу-Даби (NYUAD) и коллеги из биологической программы университета разработали и изучили биологическую активность пяти новых металлорганических гибридных молекул, называемых металлорганическими узлами трилистника (M-TKs). Эти молекулы могут эффективно доставлять металлы в раковые клетки, демонстрируя потенциал действовать как новая категория противораковых агентов.

В исследовании, опубликованном в журнале Chemical Science, ученые-исследователи NYUAD Фара Беньетту и Тирумуруган Пракасам из исследовательской группы Trabolsi, возглавляемой адъюнкт-профессором химии NYUAD Али Траболси, сообщают, что эти наноразмерные водорастворимые М-ТК показали высокую эффективность in vitro против шести линий раковых клеток и in vivo у рыбок даниоэмбрионы. Исследования, связанные с рыбками Данио, были проведены докторантом NYUAD Анджаной Рамдас Наир из лаборатории Сэдлера.

М-ТКС, генерируемые самосборкой простой пары хелатирующих лигандов с металлическим шаблоном, хорошо переносились in vitro нераковыми клетками, но были значительно более сильными, чем цисплатин, распространенный химиотерапевтический препарат, как в раковых клетках человека, в том числе устойчивых к цисплатину, так и вэмбрионы рыбок данио. В культивируемые клетки М-ТК вводят активные формы кислорода (АФК), которые повреждают митохондрии раковых клеток, но не ядерную ДНК или плазматическую мембрану.

"Цитотоксичность и широкие возможности для структурных изменений М-ТКС указывают на потенциал синтетических металлоорганических узлов как новой области химического пространства для фармацевтического дизайна и разработки", - сказал Траболси. "Существуют значительные перспективы для разработки новых методов лечения рака, которые могут дополнить существующие варианты химиотерапии, которые в настоящее время используются для лечения почти половины всех онкологических больных, проходящих курс химиотерапии".

Было обнаружено, что M-TKs, синтезированные ученым-исследователем NYUAD Тирумуруганом Пракасамом из исследовательской группы Trabolsi, во многих случаях обладают большей эффективностью, чем сообщалось ранее в цисплатине и других металлокомплексах, объясняет NYUAD Research

Ученый Фарах Беньетту. Основными путями доставки были макропиноцитоз и эндоцитоз, опосредованный кавеолином и клатрином, которые более активны в раковых клетках, чем в нормальных клетках. Цисплатин и другие малые молекулы проникают в клетки путем диффузии, которая менее избирательна к раку in vitro. Исследователи выдвигают гипотезу, что разработанные ими молекулы менее токсичны для здоровых клеток, потому что они меньше усваиваются.

На следующем этапе разработки М-ТК исследовательские усилия будут сосредоточены на механизме действия М-ТК, чтобы определить, влияет ли их АФК-опосредованная токсичность на конкретные внутриклеточные мишени.

Эти результаты подтверждают целесообразность изучения воздействия этих соединений на целых позвоночных, поскольку М-ТК хорошо переносились рыбками данио и, по-видимому, избирательно поражали делящиеся клетки.