Научные достижения химического факультета
Химики МГУ объединили подходы фотодинамической и химиотерапии в одной молекуле
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 фотодинамической и химиотерапии. Высвобождение
цисплатина и образование активных радикалов происходит под действием излучения,
что улучшает направленность действия противоопухолевых препаратов. Работа
опубликована
в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
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 платины 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 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". Тогда пролекарство
останется неактивным и стабильным в темноте, а после попадания в клетку и
облучения светом оно распадется на цисплатин и другие молекулы, входящие в
состав пролекарства. Они могут обладать собственной активностью, улучшая его
действие.
"Мы решили добавить в структуру
платинового пролекарства рибофлавин, – объяснил Даниил Спектор. – Это витамин
комплекса B, не токсичный и хорошо усваиваемый
организмом. В то 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".
Автор: Алина Сагитова/пресс-служба химического факультета МГУ
Автор фото: Юлия Чернова/пресс-служба химического факультета МГУ
Ссылка на статью:
Olga O. Krasnovskaya, Roman A. Akasov, Daniil V. Spector, Kirill G. Pavlov, Anna A. Bubley Anna A.
Bubley Chemistry Department, Lomonosov Moscow State University, Leninskie Gory
1-3, Moscow 119991, Russia More by Anna A. Bubley , Vladimir A. Kuzmin, Alexey
A. Kostyukov, Evgeny V. Khaydukov, Elena V. Lopatukhina, Alevtina S. Semkina,
Kseniya Yu. Vlasova, Sergey A. Sypalov, Alexander S. Erofeev, Petr V. Gorelkin,
Alexander N. Vaneev, Vita N. Nikitina, Dmitrii A. Skvortsov, Daria A. Ipatova,
Dmitrii M. Mazur, Nikolay V. Zyk, Dmitry A. Sakharov, Alexander G. Majouga, and
Elena K. Beloglazkina
Photoinduced Reduction of Novel Dual-Action Riboplatin Pt(IV) Prodrug
ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15, 10, 12882–12894
https://doi.org/10.1021/acsami.3c01771
