Chemotherapeutica zijn belangrijke spelers in de klinische setting om de meeste soorten kanker te bestrijden, en nieuwe chemicaliën kunnen nieuwe en unieke intracellulaire interacties mogelijk maken die de celmachinerie moduleren en de tumorcellen vernietigen. Evenzo zijn nieuwe hulpmiddelen nodig om dergelijke moleculen in de intracellulaire nanoruimte te lokaliseren en te kwantificeren, zodat hun therapeutische werking volledig wordt begrepen.

Pizarro's onderzoeksteam bij IMDEA Nanociencia heeft een nieuwe familie van organo-iridium kandidaat-geneesmiddelen ontwikkeld die ongeveer 100 keer krachtiger zijn dan het klinisch gebruikte medicijn cisplatine. belangrijk, in samenwerking met onderzoekers van de ALBA en ESRF synchrotrons, en bij het Nationaal Centrum voor Biotechnologie, ze hebben ontdekt dat het mechanisme van therapeutische werking van deze familie van op iridium gebaseerde middelen tegen kanker radicaal lijkt te verschillen van dat van cisplatines, een bevinding die cruciaal is voor het omzeilen van resistentie tegen geneesmiddelen.

Dr. Ana Pizarro legt uit:"Met behulp van zeer geavanceerde synchrotron cryo-technieken, we hebben onze extreem krachtige kandidaat-medicijn voor iridium kunnen observeren in gecryopreserveerde borstkankercellen met een resolutie op nanoschaal. Dit betekent dat we iridium ondubbelzinnig hebben kunnen lokaliseren in de mitochondriën van de kankercel, en het meest opvallend, nergens anders." Het is belangrijk dat het medicijn zich uitsluitend in de mitochondriën bevindt, omdat dit off-target interacties kan minimaliseren, die gewoonlijk leiden tot de ongewenste bijwerkingen die chemotherapie veroorzaakt bij kankerpatiënten.

Dr. Javier Conesa, hoofdonderzoeker in dit project, zegt, "We zijn ook in staat geweest om het iridium-medicijn specifiek in de mitochondriën te kwantificeren, wat ook heel belangrijk en uniek is, en niet mogelijk bij het labelen met fluoroforen of met bulkexperimenten. Ook, het is belangrijk dat de detectie werd uitgevoerd met behulp van hele cellen, zonder enige sectie, waarmee we de hele celcontext in cryo-omstandigheden kunnen oplossen, wat betekent dat de celstructuur en chemische samenstelling nauw worden bewaard voor de oorspronkelijke omstandigheden. Deze nieuw ontwikkelde 3-D correlatieve technologie kan ook worden toegepast op andere biologische problemen, en daarom verwachten we de verspreiding van andere interessante elementen te bestuderen."

Pizarro voegt toe:"Deze verbindingen hebben het potentieel om extreem effectief te zijn tegen kanker, maar tenzij we hun volledige reis in de tumorcel volledig begrijpen, ze maken geen kans om in de pijplijn voor medicijnontwikkeling te komen. Dit inzicht zal niet alleen werkelijk nieuwe chemotherapeutica in de kliniek bevorderen, het zal innovatieve instrumenten bieden om in te grijpen in processen die verband houden met de progressie van kanker. Het is een lange weg en dit werk is de eerste stap." Het werk is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Internationale editie van Angewandte Chemie .