Сероводород, используемый при лечении рака

Сероводород обычно является высокотоксичным газом. Однако при тщательной подготовке его можно использовать для поддержки фототермической терапии (ФТТ) при лечении рака, как недавно обнаружила группа исследователей, опубликовавшая статью в журнале Angewandte Chemie. Как сообщает команда, адъювант, высвобождающий сероводород, заставляет опухолевые клетки терять естественную тепловую защиту и, таким образом, становиться значительно более чувствительными к PTT.

© Wiley-VCH, повторное использование с упоминанием Angewandte Chemie и ссылкой на оригинальную статью.

Вдыхание газообразного сероводорода обычно приводит к удушью, поскольку газ подавляет дыхательную цепь в митохондриях, энергетических центрах клеток. Однако молекулярный сероводород, доставленный в клетки в небольших количествах, не является полностью токсичным. Вместо этого он также действует как молекула-мессенджер и играет роль в росте раковых клеток. Имея это в виду, группа исследователей, работающая с Сяоюанем (Шоном) Ченом из Национального университета Сингапура, сосредоточилась на влиянии сероводорода на механизмы тепловой защиты опухолевых клеток.

Команда выбрала этот угол, потому что опухолевые клетки обладают способностью защищаться от чрезмерного тепла. По сути, цель фототермической терапии – «варить» раковые клетки изнутри. Для достижения необходимой температуры введенный в клетки фотосенсибилизатор преобразует поступающий лазерный свет в тепло. Однако опухолевые клетки реагируют на эту тепловую атаку увеличением выработки белков теплового шока (HSP), что снижает эффективность лечения.

Однако для создания HSP клетке необходимы энергетические эквиваленты, вырабатываемые в дыхательной цепи митохондрий, и именно здесь вмешались Чен и его команда. Они обнаружили, что сероводород, попадая в опухолевые клетки в соответствующих количествах, нарушает митохондриальное дыхание, подавляет выработку HSP и затрудняет защиту опухолевых клеток. В качестве донора сероводорода команда выбрала одобренный FDA анетол тритион — препарат, первоначально использовавшийся для лечения сухости во рту и для стимуляции секреции желчи, но также известный своей способностью постоянно выделять сероводород при расщеплении в клетке.

Для завершения фототермической терапии команда соединила производное анетолтритиона с нанодисками из сульфида меди, которые используются в РТТ в качестве фотосенсибилизатора для эффективного преобразования ближнего инфракрасного света в тепло. Лечение одной дозой привело к уничтожению опухолей у лабораторных мышей, которым ранее были имплантированы опухоли молочной железы, всего за несколько дней. Чен и его команда также обнаружили, что они могут проводить PTT при более низких температурах, используя комбинацию адъюванта и фотосенсибилизатора, ограничивая повреждение окружающих здоровых тканей. Авторы предлагают использовать этот подход к энергетическому ремоделированию с использованием адъювантов сероводорода в качестве более общего подхода к эффективному PTT.

(2899 символов)

Доктор Сяоюань (Шон) Чен — профессор кафедры медицины и технологий Насрат Музаин Медицинской школы Йонг Лу Линь и Колледжа дизайна и инженерии Национального университета Сингапура. Его исследовательские интересы включают диагностику и терапию рака и сердечно-сосудистых заболеваний с упором на модификацию биомолекул, наномедицину для улучшения доставки генов и лекарств, а также сверхчувствительные нанобиосенсоры.

Копирование бесплатно — мы будем признательны за расшифровку/ссылку на вашу статью. Оригинальные статьи, на которых основаны наши пресс-релизы, можно найти в нашем онлайн-пресс-центре.