Vědci objevili molekulu, která se chová jako suchý zip k DNA a slibuje bezpečnější radioterapii rakoviny

Vědci z Institutu materiálových věd v Barceloně (ICMAB-CSIC) odhalili překvapivé molekulární chování, které by mohlo zásadně změnit radioterapii rakoviny. Zaměřili se na molekulu bohatou na bor, nazvanou o-FESAN, která se navzdory svému zápornému náboji dokáže vklínit do DNA.

Vědci z Institutu materiálových věd v Barceloně (ICMAB-CSIC) odhalili překvapivé molekulární chování, které by mohlo zásadně změnit radioterapii rakoviny. Zaměřili se na molekulu bohatou na bor, nazvanou o-FESAN, která se navzdory svému zápornému náboji dokáže vklínit do DNA. Tato nečekaná interakce je klíčová pro její potenciální terapeutické využití.

Tým pod vedením výzkumnice Clary Viñas zjistil, že o-FESAN a příbuzná molekula o-COSAN, obě záporně nabité, se k sobě vážou díky mnoha slabým dihydrogenovým vazbám. Tento mechanismus je podobný fungování suchého zipu. Tento objev vedl k dalšímu zjištění: o-FESAN se dokáže vklínit i do DNA, která má rovněž záporný náboj. Schopnost molekuly integrovat se s DNA, aniž by okamžitě vyvolala toxicitu nebo poškození buněk, je zásadní pro vývoj nových protinádorových léků.

Jak o-FESAN pomáhá v boji proti rakovině

o-FESAN se může transportovat do nádorů, aniž by poškodil zdravé buňky nebo nukleové kyseliny. Jakmile se dostane do nádoru, může být aktivován radioterapií. Původně se výzkum zaměřoval na borovou neutronovou záchytnou terapii (BNCT), která využívá izotop boru-10. Molekula o-FESAN však obsahuje i bor-11, na který cílí protonová borová fúzní terapie (PBFT). Tým nyní pracuje na kombinaci obou přístupů, aby plně využil veškerý obsah boru dodaný do nádorů.

Významným průlomem je začlenění izotopu železa-57 do o-FESAN. Tento izotop lze aktivovat vysoce specifickým gama zářením, což spouští Mössbauerův jev. Ten excituje atom a vyvrhuje elektrony, čímž vytváří velmi krátkodobý destruktivní efekt. Tento pokrok umožňuje dosáhnout stejného terapeutického účinku s výrazně menšími dávkami sloučeniny a záření, což drasticky snižuje vedlejší účinky a dává pacientům bezpečnější, zdravější a nadějnější budoucnost.

o-FESAN, slibná, multimodální molekula pro terapii rakoviny

o-FESAN rychle prochází buněčnými membránami a hromadí se v jádře, kde se vkládá do dvouvláknové DNA pomocí vodíkových a dihydrogenových vazeb do jejích bazických párů. Jeho chemické složení, včetně železa a významného množství izotopů 11B a 10B, jej činí aktivním při ozáření třemi různými modalitami: BNCT, PBFT a Mössbauerovým zářením. Vize je taková, že by se tyto modality mohly kombinovat v jediném pracovním postupu v jednom zařízení, kde by byly buňky postupně vystaveny každému zdroji pro maximální terapeutický účinek.