Купроптоз кардинально отличается от всех ранее описанных способов гибели клеток: ключевую роль играет избыточное содержание меди внутри клетки. Она взаимодействует с конкретными белками в митохондриях, которые в обычных условиях отвечают за производство энергии. Это приводит к их агрегации, клетка подвергается серьезному стрессу и прекращает свое существование. «Особенность такого типа клеточной гибели заключается в избирательном воздействии на энергетический обмен в клетке», – отмечает Каргеш, автор исследования. – «Злокачественные клетки нередко демонстрируют измененный, более интенсивный метаболизм и поглощают больше меди, чем нормальные ткани».
Команда Каргеша успешно разработала комплекс меди, который избирательно вызывает купроптоз. Он примерно в 100 раз эффективнее существующих производных платины, которые в настоящее время используются в клинической практике. «Поначалу это вещество не обладало избирательностью и было губительно для здоровых клеток, — говорит Каргеш. — Мы смогли решить эту проблему, интегрировав этот компонент в светоактивируемые наночастицы».
Активное вещество инкапсулировано в полимерные наночастицы. Ускоренный обмен веществ в раковых клетках обуславливает накопление этих частиц в опухолях. Следовательно, активное вещество избирательно доставляется в очаг поражения. Помимо этого, полимерная оболочка препятствует раннему и нерегулируемому высвобождению медного комплекса.
Для высвобождения лекарственного средства в необходимой области требуется воздействие света. «Механизм высвобождения базируется на светочувствительной связи, расположенной внутри полимерной структуры, — поясняет Каргес. — Под действием света происходит избирательное разрушение этой связи, что приводит к растворению наночастиц и локальному высвобождению меди». Это обеспечивает проведение точной и адресной терапии раковых клеток. Кроме того, данный метод демонстрирует эффективность при лечении раковых клеток, нечувствительных к стандартным методам лечения, когда традиционная химиотерапия оказывается неэффективной.
Перед тем, как метод сможет использоваться в клинической практике, потребуется проведение обширных исследований. Как отмечает Каргеш, «в настоящее время мы показали его эффективность в отношении раковых клеток, устойчивых к лечению, в лабораторных условиях, но не на живых людях. До начала реального лечения предстоит выполнить значительный объем работы». Статья опубликована в журнале Advanced Functional Materials.
[Фото: brgfx / Freepik.com]