Il progetto di un laboratorio della Rice University per realizzare tag fluorescenti migliori si è trasformato in un metodo per uccidere i tumori. Cambiare un atomo nel tag fa il trucco.

Il chimico del riso Han Xiao e i suoi colleghi hanno scoperto che la sostituzione di un singolo atomo di ossigeno con un atomo di zolfo in un comune fluoroforo lo trasforma in una molecola fotosensibilizzante. Quando esposto alla luce, la molecola ha generato specie reattive dell'ossigeno (ROS) che hanno distrutto le cellule del cancro al seno in laboratorio.

Lo studio condotto dai co-autori Juan Tang e Lushun Wang, entrambi i ricercatori post-dottorato di Rice, appare nella rivista di punta della Royal Society of Chemistry Scienze chimiche .

Questo metodo di terapia fotodinamica è già in uso, poiché è noto che le molecole innescate dalla luce generano ROS citotossici. La maggior parte dei fotosensibilizzatori attuali richiedono l'incorporazione di atomi pesanti, ma sono difficili e costosi da sintetizzare e rimangono tossici al buio, cellule sane potenzialmente dannose, ha detto Xiao.

I composti one-step del Rice lab non hanno atomi pesanti, producono un alto rapporto di ROS quando attivato e spento quando la luce è spenta. I vari fluorofori a base di tio del laboratorio assorbono la luce in lunghezze d'onda dal visibile al vicino infrarosso che penetrano fino a 5 millimetri nei tessuti.

"Questo lavoro deriva dal nostro studio precedente per realizzare migliori coloranti fluorogenici, " Xiao ha detto. "E 'stata una scoperta totalmente nuova, ma una volta che siamo andati più a fondo nel meccanismo, abbiamo scoperto che i nostri fluorofori a base di tio possono portare a una generazione drammatica di ossigeno singoletto quando eccitati dalla luce. Questo è il vero mediatore".

Per il test, i ricercatori hanno combinato i loro fotosensibilizzanti con trastuzumab, un anticorpo usato per colpire e trattare il cancro al seno precoce e avanzato. La combinazione ha mostrato una "robusta citotossicità" contro le linee cellulari HER2-positive (cancerose) ma quasi nessuna attività contro le cellule HER2-negative.

Xiao ha detto che gli esperimenti hanno mostrato che i loro fotosensibilizzanti hanno preso di mira sia le cellule tumorali monostrato che gli sferoidi tumorali multicellulari. "Pensiamo che una grande applicazione per questo fotosensibilizzatore saranno i tumori della pelle, ", ha detto. "Dovrebbe essere facile per la luce penetrare i carcinomi a cellule basali sulla superficie".

I ricercatori hanno notato celle solari, le applicazioni fotocatalitiche e la chimica organica possono trarre vantaggio dai loro fotosensibilizzanti.