Een benadering voor de behandeling van kanker is fotodynamische therapie met behulp van foto-uncaging-systemen, waarbij licht wordt gebruikt om een ​​kankerbestrijdend middel in situ bij de tumor te activeren. Geschikte middelen moeten echter stabiel zijn onder zichtbaar licht, een antitumoreffect hebben in zuurstofarme omgevingen en het vermogen hebben om te worden geactiveerd door laagenergetisch weefselpenetrerend rood licht - een combinatie van eigenschappen die moeilijk te bereiken is. Nu heeft een team van het Instituut voor Industriële Wetenschappen van de Universiteit van Tokyo een nieuw platform ontwikkeld dat voor het eerst organorhodium(III)ftalocyaninecomplexen gebruikt om deze combinatie van eigenschappen te bereiken.

Conventionele fotodynamische technieken zijn afhankelijk van de vorming van reactieve zuurstofsoorten om tumorcellen te vernietigen, maar veel tumoren bevatten omgevingen die zuurstof missen. Photo-uncaging-systemen, waarbij het middel in een inactieve vorm wordt toegediend en vervolgens wordt geactiveerd, of "uncaged", op de locatie van de tumor, pakken dit probleem aan. Ze ontkoppelen alkylradicalen, waarvan bekend is dat ze celdood kunnen induceren, zowel met als zonder de aanwezigheid van zuurstof. Alkylradicalen worden omgezet in terminale aldehyden in aanwezigheid van zuurstof, en deze terminale aldehyden kunnen ook celdood induceren. Het team gebruikte moleculen genaamd "organorhodium (III) ftalocyanine (Pc) -complexen" om voor het eerst een nieuw platform te ontwikkelen voor foto-uncaging-therapie.

"De organorhodium (III) ftalocyanine (Pc) -complexen die we hebben ontwikkeld, zijn zeer stabiel onder omgevingslicht tijdens de processen van synthese, zuivering en meting, maar kunnen worden geactiveerd door een laser die rode lichtpulsen van nanoseconden afgeeft", legt hoofdauteur uit Kei Murata. Deze nanoseconde pulserende lasers (pulserend voor een miljardste van een seconde) zijn relatief eenvoudig te hanteren voor medisch personeel.

Ze toonden verder aan dat de verbindingen die vrijkwamen nadat de organorhodium (III) ftalocyanine (Pc) -complexen waren geactiveerd, toxiciteit vertoonden voor HeLa-cellen, een cellijn die is ontwikkeld uit kanker, wat aangeeft dat deze verbindingen het vermogen zouden hebben om kanker te bestrijden als ze vrijkomen in een tumor.

"Onze nieuwe technologie zou de fotochemische generatie van een grote verscheidenheid aan alkylradicalen en aldehyden mogelijk maken, waardoor de plaatsselectieve afgifte van verschillende bioactieve moleculen mogelijk wordt", zegt senior auteur Kazuyuki Ishii. Als een verbetering ten opzichte van andere systemen voor het ontsluiten van foto's, opent het een opwindende nieuwe weg voor de behandeling van kanker door middel van fototherapie.

Het artikel is gepubliceerd in Chemical Communications . + Verder verkennen

Kanker behandelen met lichtgevoelige biomaterialen op nanoschaal