Een modern alternatief voor chemotherapie en radiotherapie is fotodynamische therapie. Het wordt gebruikt voor de behandeling van kanker, huidziekten en infectieziekten. De essentie van de methode is dat lichtgevoelige stoffen in het bloed worden gebracht, die zich ophopen in de aangetaste weefsels. Vervolgens worden ze bestraald met licht van de gewenste golflengte en intensiteit.

Lichtgevoelige stoffen reageren hierop en vernietigen ongezonde cellen. Gezonde cellen worden vrijwel niet aangetast. Een van de belangrijkste uitdagingen van deze aanpak is het vinden van een geschikte lichtgevoelige verbinding.

Voor fotodynamische therapie hebben scheikundigen en collega's van de RUDN Universiteit nieuwe potentiële medicijnen gemaakt van porfyrine. Het werk is gepubliceerd in het tijdschrift Inorganics .

“Porfyrinen zijn een van de belangrijkste stoffen in de natuur. Ze zijn onder meer de ‘bouwstenen’ van hemoglobine en chlorofyl. Porfyrinen hebben de aandacht getrokken van scheikundigen en artsen omdat hun eigenschappen kunnen worden gecontroleerd door hun moleculaire structuur te veranderen. Daarom is de creatie van systemen op basis van porfyrines een veelbelovende en belangrijke richting”, aldus Alexander Novikov, Ph.D., een vooraanstaand onderzoeker aan het Joint Institute of Chemical Research van de RUDN Universiteit.

Chemici gebruikten vijf derivaten van deze stof en verkregen drie met dimeren gepaarde porfyrinen. Dezelfde groep scheikundigen heeft in eerdere werken de eerste afzonderlijke monomeren verkregen. Chemici en collega's van de RUDN Universiteit bestudeerden de chemische eigenschappen van de resulterende dimeren en monomeren, evenals de structuur van hun oppervlak. De onderzoekers testten vervolgens hoe de nieuwe verbindingen inwerkten op de HEK 293T-kankercellijn, verkregen uit een menselijke embryonale nier.

Het proces voor het verkrijgen van nieuwe verbindingen vertoonde een goede efficiëntie:de opbrengst aan doelstoffen bedroeg 80% -85% van alle reactieproducten. Fluorescentie, dat wil zeggen gloed na bestraling met licht, bleek vergelijkbaar in parameters voor monomeren en dimeren. Deze laatste vertoonde echter een verhoogde kwantumopbrengst. Dit betekent dat de reactie op licht meer uitgesproken is. Cytotoxiciteit, dat wil zeggen het vermogen om celactiviteit te onderdrukken, bleek hoger te zijn in de nieuwe dimeren. Om hetzelfde aantal kankercellen te remmen was bijvoorbeeld 720 milligram van het monomere porfyrinederivaat nodig en slechts 111 milligram van het dimere derivaat.

"Nieuwe porfyrinedimeren en hun complexen zijn met goede opbrengsten verkregen. De cytotoxiciteit van de resulterende dimeren is aanzienlijk toegenomen in vergelijking met monomeren. Dimere porfyrines hebben een goed potentieel getoond voor fotodynamische therapie. Ze zullen echter middelen nodig hebben om aan de gewenste cellen te worden afgeleverd." Alexander Novikov, Ph.D., een vooraanstaand onderzoeker aan het Joint Institute of Chemical Research van de RUDN Universiteit.

Meer informatie: Kseniya A. Zhdanova et al, Synthese, fotofysische eigenschappen en toxiciteit van o-xyleen-gebrugde porfyrinedimeren, anorganische stoffen (2023). DOI:10.3390/anorganische stoffen11100415

Aangeboden door RUDN Universiteit