Новости химической науки > Рутений для борьбы с опухолевыми клетками

Широко используемый противоопухолевый препарат, цисплатин, который повреждает ДНК и убивает раковые клетки, правда, вызывая при этом нежелательные побочные эффекты.

Для борьбы с этими побочными эффектами исследователи разработали рутениевый комплекс, противоопухолевая активность которого может активироваться принудительно – в темноте комплексы нетоксичны, однако при облучении светом они оказываются более токсичными по отношению к выращенной в чашке Петри культуре раковых клеток, чем цисплатин.

Цисплатин убивает раковые клетки за счет поперечной сшивки их ДНК, препятствуя процессам репликации и транскрипции, однако такая поперечная сшивка ДНК реализуется как для опухолевых, так и для здоровых клеток, и, по словам Эдит Глейзер (Edith Glazer) из Университета Кентукки, иногда такое лечение оказывается не менее опасным, чем само заболевание. Исследователи из ее группы полагают, что получили более специфичный металлокомплекс – исследователи разработали пролекарство – комплекс, не проявляющий токсичности до активации за счет внешнего воздействия.

Облучение рутениевого комплекса светом (слева) активирует его для реакции с ДНК и уничтожения раковых клеток. (Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2012, DOI: 10.1021/ja3009677)

Исследователи из группы Глейзер длительное время изучали фотоактивируемые лекарственные препараты для использования в фотодинамической терапии. Глейзер с коллегами сосредоточили свое внимание на октаэдрических комплексах рутения, инертных в темноте, но быстро теряющих один из лигандов при фотохимической активации. Хотя специалисты по неорганической химии, как правило, стараются не применять на практике фотодиссоциирующие металлокомплексы, исследователи предположили, что диссоциация лиганда из координационной сферы рутениевого комплекса может способствовать применению комплекса в качестве пролекарства. Глейзер предположила, что координационно ненасыщенная рутенийсодержащая частица сможет реагировать с ДНК подобно цисплатину, убивая раковые клетки.

Исследователи синтезировали октаэдрические комплексы рутения, в координационной сфенре каждого содержалось по три бидентатных лиганда, один из которых содержал группы, вызывающие напряжение и деформацию координационной сферы. При облучении комплексов сине-зеленым светом каждый из комплексов диссоциирует с высвобождением одного из лигандов приобретая способность реагировать с ДНК. Исследователи изучили реакции фотоактивированного рутениевого комплекса с ДНК, сравнив их активность с активностью цисплатина – все полученные соединения были способны к поперечной сшивке молекул ДНК.

На следующем этапе исследователи проверили активность синтезированных комплексов по отношению к отдельным клеткам линий рака легких и рака крови, выращенных в чашках Петри, а также по отношению к сфероидом, состоящим из клеток рака легких диаметром 600 мкм (эти сфероиды моделировали ткань опухоли). При облучении два из трех комплексов увеличивали токсичность по отношению к клеткам в 200 раз, оба эти рутениевых комплекса продемонстрировали втрое большую эффективность в уничтожении раковых клеток по сравнению с цисплатином.

Питер Садлер (Peter Sadler) из Университета Уорвика (Великобритания) отмечает, что остаются вопросы относительно токсичности полученных комплексов по отношению к организму человека и животных, а также активности полученных комплексов in vivo.

Источник: J. Am. Chem. Soc., 2012, DOI: 10.1021/ja3009677

метки статьи: #биохимия, #медицинская химия, #органическая химия, #элементоорганическая химия