Utilizzando una linea di luce di 185 metri al sincrotrone Diamond, i ricercatori hanno potuto vedere come l'osmio, un metallo prezioso raro che potrebbe essere utilizzato per trattamenti contro il cancro, reagisce in una singola cellula di cancro del polmone umano. Questo è un importante passo avanti nella scoperta di nuovi farmaci antitumorali per i ricercatori dell'Università di Warwick.

Attualmente la metà dei farmaci antitumorali utilizzati nella chemioterapia contiene il metallo platino, che una volta all'interno della cellula cancerosa reagisce nel nucleo, che possono portare a effetti collaterali indesiderati del trattamento. Però, l'osmio è un metallo raro che non è stato ampiamente studiato, e potrebbe essere usato come un nuovo trattamento per il cancro con minori effetti collaterali.

Nella carta, "Tracciamento delle reazioni dei catalizzatori di idrogenazione del trasferimento di organo-osmio asimmetrico nelle cellule tumorali, "pubblicato sulla rivista Angewandte Chemie , ricercatori dell'Università di Warwick hanno, per la prima volta, ha utilizzato la nuova linea di luce di 185 m per tracciare l'osmio in una singola cellula cancerosa su una scala di 100 nanometri.

Hanno usato due tecniche per tracciare potenziali trattamenti nelle cellule tumorali, il primo, ICP-MS, che sta per spettrometria di massa al plasma accoppiato induttivamente, può quantificare un'ampia gamma di elementi naturali e farmacologici in milioni di cellule. Però, per indagare su una singola cellula cancerosa, i ricercatori hanno utilizzato l'imaging a fluorescenza a raggi X di sincrotrone (XRF).

Utilizzando una linea di luce di nanosonda a raggi X duri, ricercatori dell'Università di Warwick hanno osservato come reagiva l'osmio in una singola cellula di cancro ai polmoni. Però, la reattività dell'osmio è determinata dal suo rivestimento (i suoi ligandi), quindi hanno monitorato anche i ligandi nello stesso esperimento XRF etichettandoli con bromo.

Una volta che l'osmio era nella cellula, i ricercatori hanno osservato che l'osmio rimane nel citoplasma, considerando che i ligandi sono entrati nel nucleo, potenzialmente indicativo di un duplice attacco alla cellula cancerosa.

Professor Peter Sadler, dal Dipartimento di Chimica dell'Università di Warwick, dice, "Con una persona su due che si ammala di cancro nel corso della vita, la necessità di trovare nuovi farmaci non è mai stata più urgente. Parte della scoperta dei farmaci è vedere esattamente come reagiscono e funzionano nelle cellule. l'osmio è un metallo prezioso raro, però, poiché può agire da catalizzatore, è necessaria una quantità molto piccola per le reazioni nella cellula tumorale, quindi potrebbe essere un trattamento sostenibile in futuro. Volevamo vedere come funzionava esattamente in una singola cellula cancerosa, che ha coinvolto una varietà di nuove tecniche, compreso l'estrazione di molecole d'acqua dalla cellula e il rapido congelamento rapido. Considerando che di solito le cellule sono chimicamente alterate per vedere le reazioni, nel nostro metodo sono vicini al loro stato naturale, rendendo i nostri risultati più autentici."

Dott.ssa Elisabetta Bolito, dal Dipartimento di Chimica e Diamante dice, "Abbiamo lavorato 24 ore al giorno, cinque giorni alla settimana per raccogliere questi dati entusiasmanti, permettendoci di vedere all'interno delle cellule tumorali con una risoluzione su scala nanometrica. Ciò ha fornito informazioni cruciali sui potenziali bersagli cellulari di tali catalizzatori di osmio. Non solo siamo stati in grado di tracciare l'osmio in una cellula cancerosa del polmone, ma più ampiamente nel cancro al seno, cellule tumorali ovariche e prostatiche, Per esempio, il che fa sperare che in futuro l'osmio possa essere usato per trattare una serie di diversi tipi di cancro".

Il professor Sadler ha aggiunto:"Il nostro team spera di far progredire le proprie scoperte attraverso lo sviluppo preclinico verso nuovi farmaci a base di osmio per il trattamento del cancro, anche se questo richiede in genere diversi anni. Se ci riusciamo, allora i giorni e le notti insonni trascorse a raccogliere dati XRF al sincrotrone Diamond saranno sicuramente valsi la pena."

Paul Quinn, Il leader del gruppo di imaging presso Diamond Light Source afferma:"La collaborazione tra Warwick e la linea di luce I14 è molto entusiasmante. La nostra ricerca ha sfruttato i metodi avanzati di nano-imaging che abbiamo sviluppato e costruito a Diamond per visualizzare con precisione la posizione di questi farmaci all'interno delle cellule tumorali e ottenere informazioni significative su come interagiscono ."