Ionii de calciu sunt esenţiali pentru celule, dar pot fi toxici în concentraţii mai mari. O echipă de cercetători a conceput şi preparat acum o combinaţie de medicamente care distruge celulele tumorale prin modularea influxului de calciu în celulă.
Cercetători din Coreea de Sud şi din China au dezvoltat un medicament experimental care activează canalele de calciu din tumorile canceroase ceea ce duce la un aflux mortal de ioni de calciu în celulele tumorale.
Nu este necesară o sursă externă de calciu, deoarece sunt utilizaţi doar ionii de calciu deja prezenţi în ţesutul tumoral, potrivit studiului publicat în urmă cu câteva zile, în ediţia internaţională a revistei Angewandete Chemie.
Celulele biologice au nevoie de ioni de calciu, printre altele, pentru buna funcţionare a mitocondriilor, care sunt centralele energetice ale celulelor.
Cu toate acestea, dacă există prea mult calciu, procesele mitocondriale se dezechilibrează şi celula se sufocă.
Grupul de cercetare, condus de Juyoung Yoon, de la Universitatea Ewha Womens, din Seul (Coreea de Sud), împreună cu echipe din China, a profitat acum de acest proces şi a dezvoltat un medicament antitumoral sinergic care poate deschide canalele de calciu şi astfel poate declanşa o furtună mortală de calciu în interiorul celulei tumorale.
Cercetătorii au vizat două canale, primul în membrana externă, iar celălalt, un canal de calciu din reticulul endoplasmatic, un organit celular care stochează, de asemenea, ioni de calciu.
Canalul situat în membrana externă se deschide atunci când este expus la o cantitate mare de specii reactive de oxigen (ROS), în timp ce canalul din reticulul endoplasmatic este activat de moleculele de oxid nitric.
Pentru a genera ROS care deschid canalul de calciu din membrana externă, cercetătorii au folosit colorant verde de indocianină.
Acest agent bioactiv poate fi activat prin iradiere cu lumină în infraroşu apropiat, care nu numai că declanşează reacţii care duc la ROS, dar şi încălzeşte mediul înconjurător.
Echipa explică faptul că temperatura locală ridicată activează celălalt agent activ din medicamentul experimental, BNN-6, pentru a elibera molecule de oxid nitric care deschid canalul din reticulul endoplasmatic.
În urma unor teste de succes pe linii de celule tumorale, echipa a testat o formulă injectabilă pe şoareci cu tumori implantate.
Pentru a crea un medicament combinat biocompatibil, cercetătorii au încărcat ingredientele active în mici perle de siliciu poroase modificate care nu sunt dăunătoare pentru organism, dar care pot fi recunoscute de celulele tumorale şi transportate în celulă.
După ce au injectat sferele în fluxul sanguin al şoarecilor, cercetătorii au observat că medicamentul s-a acumulat în tumoră.
Expunerea la lumina în infraroşu apropiat a declanşat cu succes mecanismul de acţiune, iar tumora a dispărut după câteva zile la şoarecii care au primit preparatul.
Autorii subliniază că această abordare a influxului de ioni poate fi utilă şi în domenii de cercetare biomedicală conexe, unde un mecanism similar ar putea activa canale ionice diferite de calciu, pentru a găsi noi abordări terapeutice şi în cazul altor boli.
