Vanwege de schadelijke bijwerkingen van chemotherapie, en de toenemende resistentie tegen geneesmiddelen die in veel kankercellen wordt aangetroffen, het is van cruciaal belang voor onderzoekers om voortdurend te zoeken naar nieuwe manieren om de huidige kankerbehandelingen bij te werken. Onlangs, een medicijn genaamd Pixantrone (PIX) werd ontwikkeld, die veel minder schadelijk is voor het hart dan voorheen, minder geavanceerde verbindingen. PIX wordt nu gebruikt voor de behandeling van kankers, waaronder non-Hodgkin-lymfoom en leukemie, maar een gedetailleerde kennis van de moleculaire processen die het gebruikt om kankercellen te vernietigen, ontbrak tot nu toe.

In een nieuwe studie gepubliceerd in EPJ E , Marcio Rocha en collega's van de Federale Universiteit van Viçosa in Brazilië hebben de moleculaire mechanismen die betrokken zijn bij PIX's interacties met kanker-DNA tot in detail blootgelegd. Ze ontdekten dat het medicijn zichzelf eerst tussen de strengen van de dubbele helix van het DNA-molecuul dringt, ze uit elkaar halen; comprimeert vervolgens de structuren door hun fosfaatruggengraat gedeeltelijk te neutraliseren.

De ontdekking van het team zou binnenkort kunnen leiden tot nog geavanceerdere kankermedicijnen, door vergelijkingen met de mechanismen die door PIX worden gebruikt met die van zijn voorganger, Mitoxantron. Door te identificeren welke van deze processen kanker-DNA het meest effectief vernietigen, onderzoekers zouden verdere medicijnen kunnen ontwikkelen die nog beter zijn in het elimineren van de ziekte, terwijl bijwerkingen worden geminimaliseerd. Rocha en collega's onthulden de karakteristieke prijs- en krimpmechanismen van PIX door eerst te bestuderen hoe veranderingen in de mechanische eigenschappen van gecombineerde DNA-PIX-complexen verband houden met de concentratie van het medicijn. Vervolgens gebruikten ze statistische modellen om de parameters van de bindende krachten tussen de twee structuren te bepalen.

De onderzoekers hebben deze eigenschappen gemeten door PIX- en DNA-moleculen te vangen met zeer gerichte laserstralen, waardoor ze hun bindende krachten kunnen onderzoeken in twee oplossingen met verschillende sterktes. Naarmate de noodzaak om onze huidige benaderingen van kankerbehandelingen te actualiseren steeds duidelijker wordt, de inzichten die door Rocha's team zijn verzameld, kunnen binnenkort leiden tot belangrijke vooruitgang in de richting van meer geavanceerde medicijnen.