Objav medzinárodného tímu vedeného vedcami zo Stredoeurópskeho technologického inštitútu Masarykovej univerzity by mohol zásadne zlepšiť liečbu rakoviny. Vyvinuli nové molekulárne entity, ktoré môžu pomôcť lepšie zacieliť lieky na rakovinové bunky, a tak zvýšiť účinnosť liečby.
Molekulárne štruktúry dokážu dopraviť lieky priamo do rakovinových buniek. Zdroj: iStock/Ridofranz
Výskumný tím vytvoril takzvané supramolekulárne nanokrúžky. Ide o drobné molekulárne štruktúry, ktoré sú okom neviditeľné a ktoré dokážu dopraviť lieky priamo do rakovinových buniek. Tento výskum bol inšpirovaný prirodzenými transportnými procesmi, ktoré prebiehajú v ľudskom tele.
Hoci bežné lieky proti rakovine tieto bunky veľmi účinne ničia, problémom je, že rovnako silno poškodzujú aj ich okolie, teda zdravé bunky. Nová liečba dodáva „jed“, v tomto prípade toxické paládium, priamo do konkrétnej bunky, takže nehrozí, že by k tomu došlo.
„Tieto štruktúry sme vytvorili pomocou molekúl bežne sa vyskytujúcich v tráviacom trakte v žlčových kyselinách, ktoré sme mierne upravili na tzv. organické ligandy a skombinovali s iónmi kovu paládia. Tie dokážu preniknúť bunkovými membránami rakovinových buniek pečene a uvoľniť toxickú látku, čím potlačia životaschopnosť patogénnych buniek,“ uviedol Ondřej Jurček, vedúci výskumného tímu, ktorý v čase výskumu pracoval v ústave.
Klietky, ktoré sa postavia samé
Prekvapivo jednoduchý proces výroby týchto útvarov spočíva v tom, že jednotlivé zložky samy vytvárajú stabilnú štruktúru. Tento proces, ktorý výskumníci nazývajú samoskladanie, je rýchly a efektívny. Vedci rozpustia jednotlivé stavebné prvky, mierne ich zahrejú a už o hodinu sa molekuly samy usporiadajú do štruktúry nanokrúžku.
„Najnáročnejšou časťou tejto práce je štrukturálna analýza usporiadania škrupiny, t. j. ako sú jednotlivé stavebné bloky spojené. Museli sme kombinovať analytické metódy a vytvárať modely prostredníctvom výpočtovej chémie, až kým sa počítačový model nezhodoval s produktom v skúmavke. Je to zdĺhavá a náročná detektívna práca,“ opísal Subhasis Chattopadhyay, študent, ktorý sa podieľal na výskume.
Vedci rozpustia jednotlivé stavebné prvky, mierne ich zahrejú a už o hodinu sa molekuly samy usporiadajú do štruktúry nanokrúžku. Zdroj: CEITEC
Odborníci testovali tieto štruktúry a zistili, že kombinácia organického ligandu a kovového iónu paládia viedla k takmer 60-násobnému zvýšeniu vstupu toxického paládia do rakovinových buniek, čo spôsobilo ich zmenšenie a zníženie ich životaschopnosti na polovicu. Výsledky ukázali, že porovnateľná dávka paládia bez nanovlákien nemala žiadny významný účinok.
Autori sa domnievajú, že tento výskum má pre spoločnosť veľký potenciál. Ak sa nové molekulárne entity využijú v praxi, mohli by podľa nich viesť k účinnejšej liečbe rakoviny, ktorá by bola cielenejšia a šetrnejšia k zdravému tkanivu. To by mohlo pre pacientov znamenať menej vedľajších účinkov a rýchlejšie zotavenie sa po liečbe. Okrem toho môžu tieto molekuly inšpirovať nové terapeutické prístupy v iných oblastiach medicíny.
Zdroj: CEITEC
(RR)
