I chimici del NUS hanno sviluppato una sonda fluorescente mirata ai mitocondri per l'imaging in tempo reale del farmaco antitumorale clinicamente importante cisplatino in modelli di cellule tumorali vive.

Dalla sua scoperta nel 1965, il cisplatino è diventato uno degli agenti chemioterapici più importanti nell'uso clinico. Fa parte di una classe di agenti antitumorali del platino (II) ed è ampiamente utilizzato per il trattamento di una varietà di tumori maligni come testicoli, ovarico, tumori del polmone e del colon-retto. Nonostante la potenza del cisplatino e l'uso diffuso, rimangono notevoli lacune nella comprensione del suo meccanismo d'azione. È generalmente accettato che il cisplatino agisca legandosi all'acido desossiribonucleico genomico (DNA) nel nucleo, che inibisce la trascrizione dell'acido ribonucleico (RNA) e induce l'apoptosi cellulare. Però, il ruolo di altri componenti cellulari non può essere escluso, soprattutto perché meno dell'1% del cisplatino somministrato determina un legame genomico del DNA. I mitocondri sono stati precedentemente proposti come un importante bersaglio cellulare per il cisplatino perché contiene DNA mitocondriale unico, distinti da quelli che si trovano nel nucleo.

Il prof ANG Wee Han e il suo gruppo di ricerca del Dipartimento di Chimica, La National University of Singapore ha sviluppato una sonda fluorescente mirata ai mitocondri nota come Rho-Mito che è in grado di rilevare la presenza di cisplatino in modo selettivo e con buona precisione all'interno dei mitocondri (vedi Figura (a)). Il metodo usuale per quantificare il cisplatino consiste nel misurare il contenuto di platino nelle cellule tumorali attraverso l'analisi elementare. È un processo laborioso che comporta l'isolamento dei mitocondri e la digestione acida, che riduce la precisione sperimentale. Inoltre, a causa della sua natura distruttiva, questo metodo può essere eseguito solo come misurazione di un singolo punto temporale. Non è in grado di fornire misurazioni continue nelle cellule viventi, che è richiesto quando si studia l'accumulo di platino nel tempo. Con Rho-Mito, il gruppo è stato in grado di eseguire il monitoraggio in tempo reale dell'assorbimento del cisplatino nei mitocondri per la prima volta nelle cellule viventi utilizzando la microscopia a fluorescenza (vedi Figura (b)).

Utilizzando Rho-Mito nei loro esperimenti di imaging a fluorescenza di cellule vive, il gruppo ha scoperto che l'accumulo di cisplatino nei mitocondri è significativamente ridotto dopo il knockdown del gene di COX17, una proteina il cui ruolo primario è quello di trasportare il rame ai mitocondri. Sorprendentemente, la diminuzione dei livelli di cisplatino mitocondriale nelle cellule deplete di COX17 è correlata con una riduzione della potenza complessiva del cisplatino. Una tendenza simile è stata osservata anche con altri analoghi del platino(II). Attraverso questi esperimenti di laboratorio, i ricercatori mostrano che i mitocondri sono un importante componente cellulare preso di mira dal cisplatino e da altri composti del platino (II).

Il professor Ang ha detto, "Riteniamo che Rho-Mito sia uno strumento utile che può consentire ai ricercatori di comprendere meglio il meccanismo d'azione dei farmaci a base di platino e aprire la strada alla progettazione di farmaci al platino più mirati ed efficaci".

Andando avanti, il team prevede di espandere la libreria di sonde mirate per la ricerca sulla localizzazione di farmaci a base di platino in altri compartimenti cellulari all'interno delle cellule tumorali.