МОСКВА, 4 фев — РИА Новости. Клетки злокачественных опухолей на свою погибель способны усиливать действие противораковых препаратов из числа так называемых фотосенсибилизаторов — такое открытие сделал коллектив отечественных химиков, полученные результаты позволят расширить круг молекул, потенциально пригодных для фототерапии онкологических заболеваний, рассказали РИА Новости в Российском научном фонде (РНФ).
Фотодинамическая терапия — это инновационный метод лечения онкологических заболеваний. Он заключается в том, что в организм пациента вводят нетоксичные красители-фотосенсибилизаторы, которые накапливаются в раковых клетках. Такие красители активируются под действием света и образуют активные формы кислорода, например, высокотоксичный синглетный кислород, приводящий к гибели клеток.
При этом одними из наиболее перспективных красителей для использования в данном методе лечения считаются вещества фталоцианины — они поглощают красный свет, который лучше всего проходит через живые ткани. Однако на сегодняшний день набор фталоцианиновых красителей, применяемых в медицине, ограничен из-за их склонности к образованию агрегатов ("слипанию" молекул) в водных растворах. Такие агрегаты теряют свою фотоактивность, поэтому химики ищут новые неагрегирующие соединения, отметили в РНФ.
Ученые из Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ, Москва) и Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН (ИОНХ, Москва) совместно с коллегами из Сеченовского университета (Москва) синтезировали новые фотосенсибилизаторы на основе фталоцианинов, обладающих высокой световой токсичностью по отношению к клеткам рака молочной железы. При этом авторы получили как агрегирующие в воде, так и не склонные к этому фталоцианиновые комплексы.
Далее химики исследовали способность полученных фталоцианинов вырабатывать синглетный кислород под действием света в разных средах — в водном растворе, в растворах, содержащих белки сыворотки крови, а также в живых клетках.
Исследователи обнаружили, что эффективность фотосенсибилизаторов в меньшей степени определяется их химическим строением и в большей степени зависит от биологического окружения, например, связывания с белками клеток. Так, фототоксичность всех исследованных молекул по отношению к раковым клеткам на несколько порядков превосходила показатели клинически одобренных фотосенсибилизаторов.
«
"Мы обнаружили, что внутри клеток агрегаты фталоцианинов разрушаются до отдельных молекул, которые под действием света генерируют активные формы кислорода. Одной из причин этого может быть взаимодействие фталоцианинов с белками", — рассказал один из основных исполнителей проекта, поддержанного грантом РНФ, младший научный сотрудник лаборатории новых физико-химических проблем ИФХЭ Дмитрий Бунин.
При этом полученные вещества оказались практически нетоксичными в отсутствие светового воздействия, что особенно важно для их дальнейшего применения, подчеркивают исследователи.
"Мы надеемся, что наши исследования помогут расширить понимание того, как работают фотосенсибилизаторы на основе фталоцианинов, и это может дать импульс для разработки фотоактивных препаратов с новыми механизмами действия. В дальнейшем мы планируем детально исследовать процесс разрушения агрегатов фталоцианинов в клетках, чтобы в будущем стало возможно использовать эти соединения в противораковой терапии", — отметила руководитель проекта доктор химических главный научный сотрудник ИФХЭ и ИОНХ, академик РАН Юлия Горбунова.
По мнению авторов работы, стабильные агрегаты фталоцианинов, не вырабатывающие синглетный кислород, также могут быть интересны для терапевтических целей. Например, их способность превращать энергию света в тепло может открыть путь к созданию новых препаратов для фототермической терапии. Этот подход основан на том, что в опухоль доставляют фотосенсибилизатор, затем ее освещают, и это вызывает локальный нагрев, приводящий к гибели раковых клеток.