Рак: многообещающее новое лечение удушает раковые клетки в течение нескольких часов

Разработка противораковых препаратов является глобальной медицинской проблемой. Ученые разработали новую методику, которая может остановить начало развития рака в попытке обойти существующие методы лечения рака. Раковые клетки уничтожаются, когда разрушаются клеточные компоненты, преобразующие кислород в химическую энергию. Инновационная и многообещающая технология.

Лечение рака — это долгий путь. Это связано с тем, что раковые клетки часто закрепляются в организме и развиваются в агрессивные и неизлечимые формы. Поэтому планы лечения часто включают комбинацию лекарств и/или радиотерапию, чтобы предотвратить возвращение рака. Для борьбы с различными типами раковых клеток был разработан ряд лекарственных и лечебных комплексов, направленных на специфические биохимические процессы каждого типа клеток.

Однако раковые клетки адаптивны и могут разрабатывать механизмы, позволяющие уклоняться от воздействия лечения. В частности, они, как правило, более метаболически активны, чем нормальные клетки, и частично подвержены дисрегуляции, что делает их неэффективными для терапевтического применения. Именно поэтому они становятся объектом все более глубоких исследований. В 2022 году будут разработаны наномашины, которые будут атаковать раковые клетки, проникая в сердце раковой клетки и разрушая ее изнутри.

Недавно ученые из Института исследования полимеров имени Макса Планка разработали новый метод, позволяющий уничтожить их всего за несколько часов. Метод основан на самосборке молекул, которые буквально душат раковые клетки. Их многообещающее исследование было опубликовано в журнале Американского химического общества.

Удушающие наноструктуры

Читайте также: Исследователи возвращают к жизни клетки человеческого глаза, меняя наше представление о смерти

Эти органы быстро разрушаются после смерти, что затрудняет изучение заболеваний глаз и неврологических функций человека. Кроме того, глаза животных..

Ученые основывали свое исследование на одной из ключевых метаболических функций клеток всех живых организмов, называемой преобразованием кислорода (аденозинтрифосфата). Эта молекула является основным носителем клеточной энергии, необходимой для химических реакций метаболизма, миграции, деления клеток или активного переноса химических веществ через биологические мембраны.

Как уже упоминалось ранее, АТФ играет важную роль при раке, поскольку основным противовесом терапии рака является энергоемкая регенерация раковых клеток Дэвид Нг из Института Макса Планка по исследованию полимеров объяснил в пресс-релизе, что таким образом рост АТФ — это химический источник энергии для роста, объясняет он в пресс-релизе. С практической точки зрения, лишение рака этого источника энергии может предотвратить его метастазирование».

Исследовательская группа создала синтетический «наркотик». Он попадает в клетку, где реагирует на внутреннее состояние и запускает химический процесс. Препарат состоит из трипептида, содержащего платину(II). Попадая в клеточную среду, он вступает в реакцию с эндогенной (внутриклеточно вырабатываемой) перекисью водорода и соединяет ее молекулы с крошечными волосками. Образовавшаяся наноструктура блокирует метаболические функции, включая аэробный гликолиз и окислительное фосфорилирование, тем самым останавливая производство АТФ.

Цзызянь Чжоу, сотрудник Института Макса Планка и первый автор исследования, объясняет, что «эти волоски флуоресцируют, поэтому их можно рассмотреть под прямым микроскопом слоев».

Ученые проанализировали потребление кислорода в различных типах клеток и обнаружили, что волоски препятствуют преобразованию кислорода в АТФ. Этот процесс оказался эффективным в клетках, полученных из неизлечимых метастатических раковых опухолей.

В результате клетки погибли быстро, всего за четыре часа. Ученые надеются, что после еще нескольких лет исследований они смогут разработать новые методы лечения ранее неизлечимых видов рака.

Получив многообещающие результаты в контролируемых лабораторных культурах, Вейл, НГ и их коллеги надеются получить дальнейшие идеи о том, как эти крошечные волоски препятствуют преобразованию кислорода в химическую энергию. Дальнейшие разработки могут использовать эти наноструктуры для управления другими клеточными процессами и лечения других серьезных заболеваний.

Авторы представляют новый путь для решения грозной проблемы открытия лекарств и синтетической биологии, показывая, что «только путем формирования наноструктур с использованием контролируемых каскадных реакций и самовоспроизведения можно разблокировать сложные клеточные функции».