Современная наука совершила значительный прорыв в понимании механизмов действия противоопухолевых препаратов, активируемых светом. Специалисты установили определяющую роль биологического окружения в терапевтической эффективности этих соединений. Примечательно, что даже при изначально низкой активности в водных растворах, вещества значительно усиливают свое действие при контакте с белками раковых клеток. Это открытие существенно расширяет возможности применения различных молекул в фототерапии онкологических заболеваний. Результаты этого важного исследования опубликованы в престижном Journal of Medicinal Chemistry.
В современной онкологии активно развивается перспективный метод фотодинамической терапии. Суть метода заключается во введении безопасных красителей-фотосенсибилизаторов, которые избирательно концентрируются в опухолевых клетках. При воздействии света эти вещества запускают образование особых форм кислорода, включая высокоактивный синглетный кислород, что приводит к уничтожению раковых клеток. Особый интерес представляют фталоцианины – красители, эффективно поглощающие красный свет, который обладает наилучшей проникающей способностью в биологических тканях. До недавнего времени их применение ограничивалось тенденцией к агрегации в водной среде, что снижало их фотоактивность.
Коллектив российских ученых из ведущих научных центров Москвы разработал инновационные фотосенсибилизаторы на базе фталоцианинов. Эти соединения продемонстрировали выдающуюся эффективность против клеток рака молочной железы при световом воздействии. В ходе исследований были созданы как агрегирующие, так и неагрегирующие варианты комплексов.
Исследователи провели комплексное изучение способности новых фталоцианинов генерировать синглетный кислород под воздействием света в различных условиях: водной среде, белковых растворах и живых клетках. Результаты превзошли ожидания.
Научная группа сделала важное открытие: эффективность фотосенсибилизаторов в большей степени определяется их взаимодействием с биологическим окружением, чем их химической структурой. Все изученные молекулы показали многократно превосходящую фототоксичность по сравнению с уже применяемыми в клинической практике аналогами.
«Наши исследования показали удивительный феномен: внутриклеточные агрегаты фталоцианинов распадаются на отдельные молекулы, которые эффективно генерируют активные формы кислорода под действием света. Мы предполагаем, что ключевую роль в этом процессе играет взаимодействие с клеточными белками», – делится результатами Дмитрий Бунин, младший научный сотрудник лаборатории новых физико-химических проблем ИФХЭ РАН.
Важнейшим преимуществом разработанных веществ является их безопасность в отсутствие светового воздействия, что открывает широкие перспективы для медицинского применения.
«Наши достижения значительно углубляют понимание механизмов действия фталоцианиновых фотосенсибилизаторов, создавая основу для разработки инновационных фотоактивных лекарств. Мы продолжим исследования процессов разрушения агрегатов фталоцианинов в клетках для их дальнейшего применения в противоопухолевой терапии», – комментирует руководитель проекта Юлия Горбунова, академик РАН, главный научный сотрудник ИФХЭ РАН и ИОНХ РАН.
Исследователи также отмечают перспективность использования стабильных агрегатов фталоцианинов, не генерирующих синглетный кислород, в фототермической терапии. Их уникальная способность преобразовывать световую энергию в тепловую открывает новые возможности для создания препаратов, вызывающих локальный нагрев и последующую гибель опухолевых клеток при световом воздействии.
Источник: indicator.ru
