Gli scienziati dell'Università Federale degli Urali e del ramo degli Urali dell'Accademia delle scienze russa hanno creato nuovi composti chimici fluorescenti (fluorofori) per la terapia fotodinamica dei tumori cancerosi, l'ultimo metodo di trattamento del cancro. Il composto è adatto simultaneamente per la diagnosi dei processi tumorali colorando i tessuti colpiti e il loro ulteriore trattamento distruggendo le cellule tumorali senza danneggiare quelle sane. I risultati degli studi primari sono stati pubblicati su Coloranti e pigmenti rivista.

La sintesi di questi fluorofori è caratterizzata da un basso costo, dovuto alla disponibilità di tutti i derivati ​​nella composizione, nonché dall'assenza di impurità che potrebbero portare ad effetti collaterali. L'efficacia del fluoroforo è stata testata su cellule HeLa utilizzate come modello di cancro cervicale. Ora gli scienziati stanno testando come il nuovo composto interagisce con altri tipi di cellule tumorali.

I fluorofori sono composti chimici che emettono luce visibile (fotoluminescenza) se esposti a luce ultravioletta o visibile. Sono in grado di diffondersi attraverso i tessuti biologici e macchiare le cellule soggette a processi infiammatori. Pertanto, un nuovo composto interagisce con le biomolecole dei tessuti corporei e, sotto irraggiamento UV o visibile, colora le aree in cui è in corso il processo di crescita del tumore. Ciò consente di determinare la dimensione del tumore nel corpo e delinearne i confini. Durante gli esperimenti, gli scienziati hanno scoperto che il nuovo fluoroforo svolge una duplice funzione:non solo colora le aree malate, ma inizia anche a distruggerle.

"Inizialmente, abbiamo studiato solo le proprietà coloranti del composto", afferma Grigory Zyryanov, coautore dello studio e professore del Dipartimento di chimica organica e biomolecolare dell'UrFU. "Il composto è in grado di accumularsi in alcune aree della cellula, la membrana cellulare e il reticolo (un organello intracellulare responsabile del ripiegamento delle proteine), e sotto irradiazione ultravioletta o visibile, evidenziare le aree infette in verde brillante. Tuttavia, si è scoperto che il fluoroforo funziona quindi come fotosensibilizzante.

"Cioè, sotto l'influenza dell'irradiazione ottica, inizia a interagire con l'ambiente cellulare circostante (ossigeno, acqua, ecc.) E genera radicali liberi, le cosiddette specie reattive dell'ossigeno. Queste particelle attive entrano in interazioni chimiche con cellule, iniziando la loro distruzione, mentre praticamente non intaccano quelle sane. Questa si chiama terapia fotodinamica, è un nuovo metodo promettente di trattamento del cancro con alta efficienza e minimi effetti collaterali."

Gli scienziati che utilizzano i metodi della chimica eterociclica hanno creato due campioni sperimentali. I chimici hanno sintetizzato un fluoroforo a base di naftossazolo, un derivato dell'ossazolo utilizzato nella sintesi di preparati medicinali e biochimici, e un frammento di naftalene utilizzato come piattaforma e cosiddetta antenna per una percezione più efficiente dell'irradiazione ottica da parte di una molecola. Inoltre, i chimici hanno aggiunto al composto frammenti di pirene e antracene, idrocarburi polinucleari aromatici con un'elevata risposta fluorescente, cioè un bagliore luminoso, al composto. Il composto contenente pirene ha mostrato la più alta attività fluorescente e antitumorale.

"I pireni sono molto comunemente usati per il bioimaging, gli antraceni sono meno comuni", afferma Grigory Zyryanov. "Questi composti sono promettenti per molte ragioni, tra cui siamo stati in grado di dimostrare che il composto contenente pirene inizia a brillare anche se irradiato con luce visibile, e questo è visibile anche ad occhio nudo. Questo è molto conveniente, incluso, ad esempio , per interventi chirurgici, quando è ancora necessario nel trattamento." + Esplora ulteriormente

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