Een nieuwe studie met behulp van massaspectrometrie helpt samen te stellen wat er gebeurt als DNA dat is gesensibiliseerd door het oncologische medicijn 5-fluorouracil wordt onderworpen aan de ioniserende straling die wordt gebruikt bij radiotherapie.

Het antikankergeneesmiddel 5-fluorouracil (5FU) werkt als een radiosensitizer:het wordt snel opgenomen in het DNA van kankercellen, waardoor de cellen gevoeliger worden voor radiotherapie. Echter, er is weinig bekend over het precieze mechanisme waardoor straling cellen beschadigt. Een team van wetenschappers onder leiding van Peter van der Burgt van de National University of Ireland in Maynooth, Ierland heeft nu massaspectrometrie gebruikt om enig licht op dit proces te werpen; hun werk is onlangs gepubliceerd in EPJ D . Een volledig begrip van dit proces zou uiteindelijk kunnen leiden tot nieuwe manieren om normale weefsels te beschermen tegen de stralingsschade die wordt veroorzaakt door essentiële kankerbehandelingen.

Radiotherapie omvat het toedienen van straling, in de vorm van röntgenstralen, naar de kankerplaats. De röntgenstralen of andere hoogenergetische deeltjes botsen met de moleculen die ze tegenkomen, het afstoten van elektronen om positief geladen ionen te vormen, en deze ionen en elektronen reageren op hun beurt met andere moleculen in de cellen:dit kan kankercellen doden, maar kan ook anderen op korte en lange termijn schade berokkenen.

5-fluorouracil lijkt op de basen in normaal DNA, maar is gevoeliger voor straling, zowel op zichzelf als wanneer opgenomen in DNA. Van der Burgt en zijn collega's onderzochten deze gevoeligheid door een stroom 5FU-deeltjes in een massaspectrometer te produceren en te laten botsen met een stralingsbundel. De spectrometer werd vervolgens gebruikt om te bepalen welke ionen werden gevormd in de botsingen door hun massa-tot-ladingverhouding te meten. Er werden twee reeksen experimenten uitgevoerd:één met elektronen als stralingsbron, en de andere met behulp van fotonen met hoge intensiteit.

Het verhogen van de energie van de straling verhoogde het aantal en het type ionen dat werd gevormd; de onderzoekers identificeerden veel verschillende fragmentionen en bepaalden het stralingsniveau waarop elk voor het eerst werd gevormd. Deze omvatten enkele ionen die afwezig waren in het spectrum van de natuurlijke basis, uracil, en sommige die nog niet eerder in dit soort experimenten waren waargenomen. Ongetwijfeld, soortgelijke processen vinden plaats in de weefsels van patiënten die radiotherapie ondergaan.