Pariisin molekyylikemian instituutin tutkijat ovat juuri suorittaneet kattavan tutkimuksen erilaisten kultapohjaisten yhdisteiden kemiallisesta reaktiivisuudesta ja syöpäsoluja vastaan suuntautuvasta aktiivisuudesta, avaten näin tien tehokkaammille ja tarkemmin kohdennetuille terapeuttisille strategioille syövän torjunnassa.
Arvometallit, kuten kulta, omaavat ainutlaatuisen elektronirakenteen, joka antaa niille poikkeuksellisia kemiallisia ominaisuuksia, mikä ilmenee hienovaraisina vuorovaikutuksina biologisten molekyylien kanssa. Kultapohjaisia komplekseja löytyy esimerkiksi lääkkeistä, kuten auranofiini, joka on lääke nivelreuman hoitoon ja joka on tällä hetkellä kliinisessä kokeessa syöpälääkkeenä.
Valitettavasti tietoa näiden syöpää vastaan aktiivisten yhdisteiden käyttäytymisestä biologisessa ympäristössä on vain vähän. Muuttuvatko ne? Muuttuuko niiden elektronirakenne? Mihin solun osaan ne vaikuttavat? Näihin kysymyksiin vastaamiseksi Pariisin molekyylikemian instituutin (CNRS/Sorbonne Université) tutkijat ovat juuri suorittaneet kattavan tutkimuksen erilaisten kultapohjaisten yhdisteiden (III) kemiallisesta reaktiivisuudesta ja syöpäsoluja vastaan suuntautuvasta aktiivisuudesta.
Tutkitut yhdisteet osoittavat kaikki korkeaa toksisuutta syöpäsoluille. Analyysit, jotka perustuvat synkrotronin tuottamaan röntgensäteilyyn hyödyntäviin spektroskooppisiin ja mikroskooppisiin tekniikoihin, osoittavat, että kaikki kompleksit ovat stabiileja sekä solunulkoisissa ympäristöissä että syöpäsoluissa. Ne eivät kärsi rakenteellisista muutoksista, ja kultaatomit pysyvät sidottuina ligandeihin.
X-fluoresenssimikroskopian avulla tutkijat ovat onnistuneet "kartoitamaan" kemiallisia alkuaineita, mukaan lukien kultaa, hydratoiduissa syöpäsoluissa, jotka on säilytetty kryogeenisellä säilytyksellä, noin kymmenien nanometrien tarkkuudella. Kulta kertyy valikoivasti mitokondrioihin, solujen "voimalaitoksiin".
Entistä parempaa, röntgensäteiden absorptiospektroskopian tarkkojen analyysien ansiosta tutkimusryhmät ovat saaneet olennaista tietoa kultaatomien elektronirakenteesta ja geometriasta tässä biologisessa ympäristössä.
Tulokset viittaavat siihen, että kultakompleksien syöpäsoluja vastaan suuntautuvan aktiivisuuden taustalla on todennäköisesti vuorovaikutuksia yhdisteiden kokonaisuuden ja tiettyjen biologisten molekyylien välillä, joiden toimintaa ne häiritsevät. Tämä edustaa perustavanlaatuista eroa näiden lääkeehdokkaiden ja muiden kultapohjaisten syöpää vastaan suuntautuvien kompleksien välillä, jotka yleensä aiheuttavat solukuoleman suoran koordinaation kautta kultaatomien ja biomolekyylien välillä.
Nämä tulokset, jotka on julkaistu Angewandte Chemie -lehdessä, luovat ensimmäistä kertaa yhteyden kultakompleksin kemiallisen rakenteen ja reaktiivisuuden, sen spesiaation solussa ja sen sytotoksisuuden välille, avaten näin uusia mahdollisuuksia edistyä syövän torjunnassa.
Toimittaja: CCdM