Sinds een paar decennia, metaalbevattende geneesmiddelen zijn met succes gebruikt om bepaalde soorten kanker te bestrijden. Het gebrek aan kennis over de onderliggende moleculaire mechanismen vertraagt ​​de zoektocht naar nieuwe en efficiëntere chemotherapeutica. Een internationaal team van wetenschappers, geleid door Leticia González van de Universiteit van Wenen en Jacinto Sá van de Universiteit van Uppsala, hebben een protocol ontwikkeld dat in staat is om te detecteren hoe op metalen gebaseerde medicijnen een interactie aangaan met DNA.

Om kanker te bestrijden, jaarlijks worden duizenden chemische stoffen gescreend op hun mogelijke effecten op tumorcellen. Zodra een verbinding is gevonden die de groei van kankercellen kan remmen, het duurt nog enkele jaren van onderzoek voordat het medicijn wordt goedgekeurd en op patiënten kan worden toegepast. De opheldering van de verschillende routes die een medicijn in menselijke cellen neemt, om mogelijke bijwerkingen te voorspellen, vereist meestal uitgebreide en tijdrovende experimenten.

De teams van Leticia González van de faculteit Scheikunde van de Universiteit van Wenen en Jacinto Sá van de Universiteit van Uppsala hebben een protocol ontwikkeld dat met hoge precisie kan detecteren hoe, waar, en waarom een ​​medicijn interageert met de biomoleculen van een organisme. "In een eerste stap met behulp van hoogenergetische röntgenstraling van de Swiss Light Source derde generatie synchrotron, de favoriete bindingsplaats van het medicijn in de cel wordt bepaald", González legt uit. In een tweede stap, geavanceerde theoretische simulaties, gedeeltelijk gedaan op de supercomputer "Vienna Scientific Cluster", rationaliseren van de voorkeur van het potentiële geneesmiddel voor die specifieke locatie.

De wetenschappers hebben dit protocol toegepast op het medicijn Pt103, waarvan bekend is dat het cytotoxische eigenschappen heeft, maar waarvan het werkingsmechanisme onbekend is. De verbinding Pt103, die behoort tot de familie van de zogenaamde op platina gebaseerde geneesmiddelen, toonde veelbelovende antitumoractiviteit in eerdere studies. Tot voor kort, wetenschappers konden alleen speculeren over de werking van de verbinding met het DNA dat in een mens of kankercel werd gevonden. "We zouden kunnen aantonen dat het medicijn zich bindt aan een specifieke DNA-plaats, wat op basis van eerder onderzoek niet verwacht werd. En we zouden ook kunnen verklaren waarom het medicijn deze specifieke site aanvalt", zegt Juan J. Nogueira, een postdoctoraal onderzoeker in de groep van González en co-auteur van de studie. Met behulp van deze nieuw verworven kennis kan men de functionaliteit van het overeenkomstige chemotherapeutische middel beter begrijpen, die kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe en efficiëntere geneesmiddelen.