Алкилвердазилы - загадочные, но полезные

Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Университета Экс-Марсель (Франция) предложили использовать молекулы алкилвердазилов (алкилированных вердазильных радикалов) как основу для создания терапевтических препаратов против онкологических заболеваний методом фотодинамической терапии – сообщает портал «Научная Россия» со ссылкой на публикацию в журнале Molecular Pharmaceutics¹. Проведенное ими исследование показало, что эти молекулы «работают» вне зависимости от содержания кислорода в среде, поэтому могут помочь решить одну из проблем фотодинамической терапии — ее эффективность зависит от присутствия кислорода в клетках.

Фотодинамическая терапия — это малоинвазивный метод лечения рака и предраковых состояний. В организм пациента вводится чувствительный к свету препарат-фотосенсибилизатор, он накапливается в опухоли. Затем на нее воздействуют лазером с определенной длиной волны. Как только лазерный луч фокусируется в нужной точке, в ней генерируются активные формы кислорода, и происходит локальная гибель клеток.

«Проблема, которую мы пытаемся решить, — кислородозависимость фотодинамической терапии. Отсутствие кислорода или его низкая концентрация делают ее малоэффективной. Решение этой проблемы — создание молекул, которые могли бы абсорбировать свет и затем, независимо от кислорода, генерировать из себя цитотоксичные частицы. Последние атакуют мембраны, ДНК, белки и другие биомолекулы, нарушают нормальную работу клетки и приводят к ее гибели», — говорит один из авторов статьи, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Петунин.

«В частности, мы работаем с вердазильными радикалами и их производными. Это стабильные органические молекулы, которые в определенных условиях помогают решить нетипичные задачи в современной науке и технике. Ранее мы уже показали, что алкилированные вердазилы способны под действием света образовывать активные частицы. И мы решили попробовать их в качестве основы препарата для фотодинамической терапии. Речь не идет о готовом лекарстве, это модель, показывающая принципиальную возможность использования алкилвердазилов», — поясняет доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Постников.

Исследование проводилось на клетках рака молочной железы. Эксперименты показали, что при облучении клеток светодиодом фиолетового диапазона алкилвердазилы поглощают свет и распадаются на два радикала: азот-центрированного вердазильного и углерод-центрированного алкильного. Последний как раз и обладает цитотоксическим эффектом. При этом распад вещества не происходит, и клетки сохраняют нормальную жизнеспособность в отсутствие нужного света. По словам ученых, это делает представленную модель селективной и управляемой внешними воздействиями.

Сейчас ученые работают над водорастворимой формой алкилвердазилов, что сделает их биосовместимыми и упростит применение. Новые молекулы будут исследоваться более детально на клетках, а в случае успеха — на лабораторных животных.