Toekomstige kankermedicijnen die worden geactiveerd door licht en niet de toxische bijwerkingen van de huidige chemotherapiebehandelingen veroorzaken, komen dichter bij realiteit, dankzij nieuw onderzoek mogelijk gemaakt door de Monash Warwick Alliance, een intercontinentale samenwerking tussen de University of Warwick (VK) en Monash University (Australië).

Onder leiding van Robbin Vernooij, een gezamenlijke Ph.D. student van de Monash Warwick Alliance, nieuw inzicht is verkregen in hoe een baanbrekende op platina gebaseerde kandidaat-medicijn voor chemotherapie - trans, trans, trans-[Pt(N ₃ )2(OH) ₂ (py) ₂ ] – functioneert wanneer geactiveerd door licht.

De behandeling - oorspronkelijk ontwikkeld door de onderzoeksgroep van professor Peter Sadler in de afdeling Scheikunde van de Universiteit van Warwick - is een anorganische metaalverbinding met een ongebruikelijk mechanisme, die kankercellen doodt in specifieke doelgebieden, in een poging om toxische bijwerkingen op gezond weefsel te minimaliseren.

Volledig inactief en niet giftig in het donker, de behandeling kan in kankergebieden worden ingebracht, zijn functies worden alleen geactiveerd wanneer gericht licht erop valt - waardoor de verbinding wordt afgebroken tot actief platina en ligandmoleculen vrijkomen om kankercellen aan te vallen.

Met behulp van een oude spectroscopische techniek - infraroodspectroscopie - observeerden de onderzoekers wat er met de structuur van de verbinding gebeurt door zowel het metaal als de moleculen te volgen die uit de verbinding vrijkomen.

De onderzoekers schenen infrarood licht op de anorganische metaalverbinding in het laboratorium, en mat de trillingen van zijn moleculen toen het werd geactiveerd.

Van dit, ze ontdekten de chemische en fysische eigenschappen van de verbinding:enkele van de organische liganden, die zijn bevestigd aan de metaalatomen van de verbinding, worden losgemaakt en worden vervangen door water, terwijl andere liganden stabiel rond het metaal blijven.

Dit nieuwe inzicht in de werking van de behandeling biedt nieuwe hoop dat kandidaat-medicijnen voor fotoactieve chemotherapie, zoals trans, trans, trans-[Pt(N ₃ )2(OH) ₂ (py) ₂ ], zal evolueren van het laboratorium naar toekomstige klinische proeven.

Robbin Vernooij, hoofdauteur en medeonderzoeker van de Monash Warwick Alliance, commentaar:

'"De huidige tekortkomingen van de meeste chemotherapeutische middelen zijn helaas onmiskenbaar, en daarom zijn er voortdurende inspanningen om nieuwe therapieën te ontwikkelen en ons begrip van hoe deze middelen werken te verbeteren om niet alleen effectiever, maar ook selectiever, therapieën om de last voor patiënten te verminderen.

''Dit is een spannende stap voorwaarts, demonstreren van de kracht van vibrationele spectroscopische technieken in combinatie met moderne computers om nieuwe inzichten te verschaffen over hoe dit specifieke fotoactieve chemotherapeutische middel werkt, wat ons een stap dichter bij ons doel brengt om selectievere en effectievere kankerbehandelingen te maken.''

Peter Sadler, Professor in de chemie aan de Universiteit van Warwick, commentaar:

"Ongeveer de helft van alle chemotherapiebehandelingen voor kanker gebruikt momenteel een platinaverbinding, maar als we nieuwe platinaverbindingen kunnen introduceren die bijwerkingen vermijden en actief zijn tegen resistente kankers, dat zou een grote vooruitgang zijn.

"Foto-geactiveerde platinaverbindingen bieden dergelijke mogelijkheden. Ze doden cellen pas als ze met licht worden bestraald, en het licht kan op de tumor worden gericht, zodat ongewenste schade aan normaal weefsel wordt vermeden.

"Het is belangrijk dat we begrijpen hoe deze nieuwe, door licht geactiveerde platinaverbindingen kankercellen doden. We geloven dat ze kankercellen op totaal nieuwe manieren aanvallen en resistentie kunnen bestrijden. Begrip op moleculair niveau vereist het gebruik van alle geavanceerde technologie die we kunnen opbrengen . In dit geval, vooruitgang is mogelijk gemaakt door een zeer getalenteerde onderzoeksstudent die werkt met ultramoderne apparatuur aan weerszijden van de wereld.

"We hopen dat nieuwe benaderingen met de combinatie van licht en chemotherapie een rol kunnen spelen bij het bestrijden van de huidige tekortkomingen van kankertherapie en helpen levens te redden."

De meerderheid van de kankerpatiënten die chemotherapie ondergaan, krijgen momenteel een op platina gebaseerde verbinding, zoals cisplatine. Deze therapieën zijn meer dan een halve eeuw geleden ontwikkeld, en toxische bijwerkingen veroorzaken bij patiënten, aanvalt zowel gezonde cellen als kankercellen.

Er is ook een groeiende weerstand tegen meer traditionele kankertherapieën, dus nieuwe behandelingen zijn hard nodig.