Le cellule cancerose possono essere prese di mira e distrutte con il metallo dell'asteroide che ha causato l'estinzione dei dinosauri, secondo una nuova ricerca di una collaborazione internazionale tra l'Università di Warwick e la Sun Yat-Sen University in Cina.

I ricercatori dei gruppi del professor Sadler e del professor O'Connor del Dipartimento di chimica di Warwick e del gruppo del professor Hui Chao al Sun Yat-Sen hanno dimostrato che l'iridio, il secondo metallo più denso al mondo, può essere usato per uccidere le cellule cancerose riempiendole di una versione letale di ossigeno, senza danneggiare i tessuti sani.

I ricercatori hanno creato un composto di iridio e materiale organico, che può essere direttamente mirato alle cellule cancerose, trasferire energia alle cellule per trasformare l'ossigeno (O2) al loro interno in ossigeno singoletto, che è velenoso e uccide la cellula, senza danneggiare alcun tessuto sano.

Il processo viene attivato facendo brillare la luce laser visibile attraverso la pelle sull'area cancerosa - questo raggiunge il rivestimento reattivo alla luce del composto, e attiva il metallo per iniziare a riempire il cancro con ossigeno singoletto.

I ricercatori hanno scoperto che dopo aver attaccato un modello di tumore delle cellule tumorali del polmone, cresciuto dai ricercatori in laboratorio per formare una sfera simile a un tumore, con luce laser rossa (che può penetrare in profondità attraverso la pelle), il composto organico di iridio attivato era penetrato e infuso in ogni strato del tumore per ucciderlo, dimostrando quanto sia efficace e di vasta portata questo trattamento.

Hanno anche dimostrato che il metodo è sicuro per le cellule sane conducendo il trattamento su tessuti non cancerosi e scoprendo che non ha avuto alcun effetto.

Per di più, i ricercatori hanno utilizzato la spettrometria di massa ad altissima risoluzione all'avanguardia per ottenere una visione senza precedenti delle singole proteine ​​all'interno delle cellule tumorali, consentendo loro di determinare con precisione quali proteine ​​vengono attaccate dal composto organico di iridio.

Dopo aver analizzato vigorosamente enormi quantità di dati - migliaia di proteine ​​dalle cellule tumorali modello, hanno concluso che il composto di iridio aveva danneggiato le proteine ​​per lo stress da shock termico, e metabolismo del glucosio, entrambi noti come molecole chiave nel cancro.

L'Università di Warwick ha il laboratorio più avanzato del Regno Unito per questo tipo di spettrometria di massa altamente avanzata, ed è un centro di scienza analitica di livello mondiale.

Il coautore Cookson Chiu è un ricercatore post-laurea presso il Dipartimento di Chimica di Warwick, finanziato dall'Engineering and Physical Sciences Research Council e da Bruker. Ha commentato:

"Questo progetto è un passo avanti nella comprensione di come questi nuovi composti antitumorali a base di iridio stanno attaccando le cellule tumorali, introducendo diversi meccanismi di azione, per aggirare il problema della resistenza e affrontare il cancro da una prospettiva diversa".

Il dottor Pingyu Zhang e il dottor Huaiyi Huang sono membri della Royal Society Newton International nel Dipartimento di Chimica di Warwick. Il dottor Zhang ha aggiunto:

"Il nostro approccio innovativo per affrontare il cancro che coinvolge importanti proteine ​​cellulari può portare a nuovi farmaci con nuovi meccanismi d'azione. Questi sono urgentemente necessari. Inoltre, i legami di ricerca tra accademici britannici e cinesi non solo porteranno a collaborazioni durature, ma hanno anche il potenziale per aprire la traduzione di nuovi farmaci nella clinica come sviluppo congiunto Regno Unito-Cina"

Peter O'Connor, Professor of Analytical Chemistry at Warwick, noted:

"Remarkable advances in modern mass spectrometry now allow us to analyse complex mixtures of proteins in cancer cells and pinpoint drug targets, on instruments that are sensitive enough to weigh even a single electron!"

Professor Peter Sadler is excited about where this work can lead. Egli ha detto:

"The precious metal platinum is already used in more than 50% of cancer chemotherapies. The potential of other precious metals such as iridium to provide new targeted drugs which attack cancer cells in completely new ways and combat resistance, and which can be used safely with the minimum of side-effects, is now being explored.

"International collaborations can greatly hasten progress. It's certainly now time to try to make good medical use of the iridium delivered to us by an asteroid 66 million years ago!"

Photochemotherapy – using laser light to target cancer – is fast emerging as a viable, effective and non-invasive treatment. Patients are becoming increasingly resistant to traditional therapies, so it is vital to establish new pathways like this for fighting the disease.

Iridium was first discovered in 1803, and its name comes from the Latin for 'rainbow'. From the same family as platinum, it is hard, brittle, and is the world's most corrosion-resistant metal. Yellow in colour, its melting point is more than 2400° Celsius.

The metal is rare on Earth, but is abundant in meteoroids – and large amounts of iridium have been discovered in the Earth's crust from around 66 million years ago, leading to the theory that it came to this planet with an asteroid which caused the extinction of the dinosaurs.

Distinguished as a 'Very Important Paper', the research, 'Organo-iridium photosensitizers can induce specific oxidative attack on proteins in cancer cells' is published in the Wiley journal Angewandte Chemie .