کشف روشی جدید برای از بین بردن سلول های سرطانی

اخیرا محققان یک ترکیب جدید با افزایش پلاتین و فعال شده با نور ایجاد کرده‌اند که سلول‌های سرطانی را به روشی منحصربه‌فرد و بدون نیاز به اکسیژن از بین می برد.

به گزارش تکناک، این روش بر محدودیت‌های موجود در درمان‌های سرطان مبتنی بر نور غلبه می‌کند.همچنین کشف آنها راه را برای توسعه نسل بعدی داروهای ضد سرطان هموار می کند.

درمان فوتودینامیک سلول های سرطانی شامل معرفی عاملی به نام حساس کننده نور است که سپس توسط یک طول موج خاص از انرژی نور که معمولاً لیزر یا LED است، فعال می شود. فعال‌سازی نور، گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) را تولید می‌کند که به سلول‌های سرطانی آسیب می‌رساند و فرآیند آپوپتوز یا مرگ برنامه‌ریزی شده سلولی را آغاز می‌کند.

اگرچه تاکنون طی تحقیقات متعددی ثابت شده است که روش درمان فوتودینامیک در درمان سرطان موثر است، اما مشکلی که در این نوع درمان وجود دارد این است که برای تولید ROS هایی که باعث مرگ سلولی می شوند، نیاز به حضور اکسیژن است. از آنجایی که اکثر تومورهای جامد دارای ریزمحیط هیپوکسیک (اکسیژن کم) هستند، اثربخشی حساس‌کننده‌های نوری معمولی می‌تواند محدود باشد.

برای غلبه بر این محدودیت، محققان دانشگاه هنگ کنگ، یک عامل جدید فعال شده با نور افزایش یافته با پلاتین تولید کردند که به طور موثر سلول های سرطانی را بدون نیاز به اکسیژن از بین می برد.

شیمی‌درمانی‌های مبتنی بر پلاتین (II) سالهاست که برای درمان سرطان استفاده می‌شوند. با این حال، این نوع درمان مستعد ایجاد عوارض جانبی مانند سمیت و مقاومت دارویی می باشد. پلاتین (IV) یا Pt (IV) یک پیش دارو است، به این معنی که از نظر دارویی غیرفعال است تا زمانی که با ورود به سلول‌های سرطانی متابولیزه شود و این مسئله حتی بهتر است زیرا پایداری بالاتر و عوارض جانبی کمتری نسبت به ترکیبات Pt (II) دارد.

مطالعات قبلی نشان داده‌اند که افزودن فلزات واسطه مانند پلاتین به حساس‌کننده‌های نور، کارایی آنها را افزایش می‌دهد. بنابراین محققان مجتمع‌های پلاتین (IV) را با لیگاندهای حساس به نور آلی ترکیب کردند و متوجه شدند که این کار منجر به اثری به نام «اکسیداسیون نوری تقویت‌شده با فلز» می‌شود.

آنها ترکیب جدید خود را با تزریق داخل وریدی به موش های مبتلا به سرطان آزمایش کردند. چهار ساعت بعد، آنها نور مادون قرمز نزدیک (NIR) را به موش ها برای فعال کردن فتو اکسیدان ها اعمال کردند و متوجه شدند که این کار منجر به کاهش 89 درصدی حجم تومور و کاهش 76 درصدی وزن تومور می شود که این مسئله نشان دهنده اثر مهارکننده سرطان از فتوکسیدان های پلاتین (IV) در این روش درمانی است. با اینکه داروهای ضد سرطان مرسوم مبتنی بر پلاتین باعث آپوپتوز سلول های سرطانی می شوند، اما محققان در این آزمایش فهمیدند که ترکیب آنها منجر به شکل منحصر به فردی از مرگ سلولی می شود.

گوانگیو ژو، نویسنده مسئول این مطالعه گفت: به طرز جالبی متوجه شدیم که حالت مرگ سلول‌های سرطانی القا شده توسط فتو اکسیدان‌های Pt(IV) با سایر عوامل ضد سرطانی متفاوت است. در این آزمایش ما دیدیم که در این روش یک روش منحصر به فرد از تخریب سلول های سرطانی از طریق اثر دوگانه استرس اکسیداتیو درون سلولی قوی و کاهش مقدار pH درون سلولی آغاز شد.

آنچه آنها مشاهده کردند این بود که پس از اینکه اکسیدان های Pt(IV) که در شبکه آندوپلاسمی سلول های سرطانی انباشته شده بودند که آنجا مرکز سنتز پروتئین و انتقال پروتئین می باشد، توسط نور NIR فعال شدند، آنها مولکول های زیستی را در داخل سلول ها بدون نیاز به اکسیژن اکسید کردند و ROS تولید کردند. پراکسیدهای لیپیدی و پروتون ها،  ROSها و پراکسیدهای لیپیدی انفجارهای اکسیداتیو تولید کردند که به اجزای ضروری سلول‌های سرطانی آسیب رساند، در حالی که پروتون‌ها  pH  داخل سلولی را کاهش دادند و یک ریزمحیط اسیدی نامطلوب ایجاد کردند.

علاوه بر این، محققان مشاهده کردند که فتو اکسیدان‌های Pt(IV) سیستم ایمنی موش‌ها را فعال می‌کنند و سلول‌های ایمنی را جذب و فعال می‌کنند. در مقایسه با گروه تحت کنترل، پس از فعال شدن نور، تعداد سلول های T کمکی هفت برابر و تعداد سلول های T سیتوتوکسیک 23 برابر افزایش یافت. سلول‌های T سیتوتوکسیک یا قاتل، سلول‌های سرطانی را مستقیماً شناسایی و از بین می‌برند، در حالی که سلول‌های T کمکی به فعال کردن سلول‌های T سیتوتوکسیک کمک می‌کنند.

ژو گفت: با القای نکروز غیرکلاسیک، فتو اکسیدان‌های Pt(IV) می‌توانند بر مقاومت سلول‌های سرطانی در برابر درمان‌های فتودینامیک سنتی و عوامل شیمی‌درمانی غلبه کنند، سیستم ایمنی را فعال کنند و به طور موثر سلول‌های سرطانی را از بین ببرند. این یافته‌ها به عنوان اثبات این مفهوم عمل می‌کنند و نشان می‌دهند که توسعه فتو اکسیدان‌های مبتنی بر اکسیداسیون نوری تقویت‌شده با فلز، یک مسیر نویدبخش جدید برای توسعه داروهای ضد سرطان مبتنی بر فلز است.

محققان قصد دارند در آینده مطالعات بیشتری را برای توصیف جامع خواص شیمیایی، بیولوژیکی و دارویی فتو اکسیدان های جدید Pt (IV) با هدف شناسایی ترکیبات برای انجام آزمایش های بالینی انجام دهند.