6 June 2023, 21:00

Пролекарство с точечным действием объединило химио- и фотодинамическую терапию

Сотрудники кафедры органической химии химического факультета МГУ совместно с коллегами из НИТУ «МИСиС» разработали пролекарство на основе цисплатина с рибофлавином, объединив в одной молекуле подходы химио- и фотодинамической терапии. Высвобождение цисплатина и образование активных радикалов происходит под действием излучения, что улучшает направленность действия противоопухолевых препаратов.

Для повышения точности действия платиновых противоопухолевых препаратов активно разрабатывается подход, основанный на использовании пролекарств – соединений, которые обретают фармакологическую активность только после попадания в организм. В качестве пролекарств широко исследуются нетоксичные соединения платины в высокой степени окисления, которые во внутриклеточной среде восстанавливаются до противоопухолевого препарата цисплатина.

«Несмотря на значительный прогресс, главными недостатками пролекарств платины остаются преждевременное восстановление и невысокая селективность, – рассказал соавтор работы, аспирант химического факультета МГУ Даниил Спектор. – Такое пролекарство практически не отличается от цисплатина, а стоит дороже. Один из способов преодоления этого недостатка – использование в составе пролекарства фотоактивных агентов, которые высвобождаются под действием света. Таким внешним воздействием можно контролировать активность соединения».

В результате пролекарство останется неактивным и стабильным в темноте, а после попадания в клетку и облучения светом оно распадется на цисплатин и другие молекулы. Последние могут обладать собственной активностью, улучшая терапевтическое действие.

«Мы решили добавить в структуру платинового пролекарства рибофлавин, – объяснил Даниил Спектор. – Это витамин комплекса B, который не является токсичным и хорошо усваивается организмом. В это же время рибофлавин – известное фотоактивное соединение, которое под действием излучения способствует образованию активных радикалов в клетках и приводит к их гибели. Он также очень чувствителен к облучению, поэтому даже проникающих в ткани небольших доз хватит для активации комплекса».

Авторы исследовали фотохимические свойства и цитотоксичность комплекса на трехмерных опухолевых культурах, близких по свойствам к реальным опухолям. Выяснилось, что без воздействия излучения активных форм кислорода в клетках действительно нет. А при включении лампы они детектируются на значительной глубине, при этом также происходит высвобождение цисплатина и резко возрастает цитотоксичность соединения.

«Таким образом, нам удалось локализовать эффект действия препаратов платины, а также получить дополнительный эффект фотодинамической терапии, – пояснил Даниил Спектор. – В будущих исследованиях мы планируем продолжить модификацию пролекарства, провести поиск еще одного оптимального соединения с интересными дополнительными свойствами. Кроме того, планируем протестировать другие вещества, позволяющие проводить фотоактивацию препаратов платины».

News article profiles

News article organizations

Emanuel Institute of Biochemical Physics of the Russian Academy of Sciences
IBCP RAS
 Russia, Moscow
4 labs18 researchers
4 422 publications39 265 citationsh-index: 70
Lomonosov Moscow State University
MSU
 Russia, Moscow
33 labs322 researchers
139 388 publications1 587 742 citationsh-index: 308
National University of Science & Technology (MISiS)
MISiS
 Russia, Moscow
8 labs52 researchers
13 072 publications139 952 citationsh-index: 110
Sechenov First Moscow State Medical University
Sechenov University
 Russia, Moscow
3 labs40 researchers
22 148 publications166 299 citationsh-index: 131
Peoples' Friendship University of Russia
RUDN University
 Russia, Moscow
2 labs23 researchers
18 351 publications97 017 citationsh-index: 91
Pirogov Russian National Research Medical University
Pirogov RNRMU
 Russia, Moscow
20 researchers
11 892 publications75 242 citationsh-index: 96
Northern (Arctic) Federal University
 Russia, Arkhangelsk
2 530 publications7 294 citationsh-index: 31
Serbsky National Medical Research Center for Psychiatry and Narcology
Serbsky Center
 Russia, Moscow
1 researcher
1 407 publications9 164 citationsh-index: 43
FSRC "Crystallography and photonics" of NRC «Kurchatov Institute»
FSRC CP NRC KI
 Russia, Moscow
4 labs21 researchers
3 970 publications26 464 citationsh-index: 52
Mendeleev University of Chemical Technology of Russia
MUCTR
 Russia, Moscow
32 researchers
7 526 publications45 096 citationsh-index: 62

News article publications

Read also

Тритерпеновые кислоты стали основой прототипа лекарства от рака
При помощи специальных молекул-доставщиков они проникают в их митохондрии раковых клеток, тем самым запуская их гибель. Из-за некоторых особенностей митохондрии здоровых клеток не столь подвержены действию препарата
Oncology
Pharmacology
Pharmacy
28 June 2023
Новая эмульсия поможет уничтожать опухоли кислородом даже там, где его нет
Предложенный подход позволит не только сделать фотодинамическую терапию рака эффективнее, но и использовать ее в случае особо агрессивных новообразований, не поддающихся лечению иными способами
New techniques
Oncology
Organic Chemistry
Pharmacology
Photophysics
25 May 2023
Медики предложили эффективную схему лечения лимфолейкоза с осложнениями
Сочетание двух препаратов — ибрутиниба и ритуксимаба — позволило улучшить состояние онкопациентов с аутоиммунными осложнениями хронического лимфолейкоза
Medicine
New techniques
Oncology
Pharmacology
22 May 2023
Терагерцовое излучение не поможет при нейробластоме
К такому предварительному выводу ученые пришли, облучая клетки опухоли. Убить культуру не получилось даже при добавлении антибиотика салиномицина, который рассматривают как перспективное противораковое средство
Oncology
Pharmacy
6 April 2023
Пептиды с некодирующих РНК могут стать основой противоопухолевых вакцин
Эти молекулы входят в состав белкового комплекса, на который, в случае нарушений, могут реагировать Т-лимфоциты, однако при раке их активность блокируется. Авторы работы не только придумали, как вернуть их в строй, но и создали на их основе персонифицированную вакцину
Genomics
Immunology
New techniques
Oncology
Pharmacy
1 March 2023
Новая самособирающаяся капсула улучшит биодоступность нерастворимых лекарств
Эта система зависит от рН и высвобождает препарат, только когда он успешно преодолеет желудок и двенадцатиперстную кишку. Далее лекарство сможет попасть в кровь, где среда ближе к нейтральной, и в целевой орган без потери активности
Materials Science
Organic Chemistry
Pharmacology
Pharmacy
14 December 2022