Свет против рака: как лечебные молекулы оживают в клетках

Химики сделали важное открытие: оказалось, что окружение в живых клетках играет огромную роль в эффективности светочувствительных препаратов для борьбы с раком.

Даже если в воде такие вещества работают плохо, они «оживают» при контакте с белками опухолевых клеток. Это открытие может значительно расширить список молекул, которые можно использовать для лечения рака с помощью света.

Исследование, поддержанное грантом Российского научного фонда, опубликовано в журнале Journal of Medicinal Chemistry.

Фотодинамическая терапия — это современный метод борьбы с раком. Пациенту вводят безопасные красители, которые накапливаются в опухоли. Когда на них попадает свет, они вырабатывают токсичные формы кислорода, убивающие раковые клетки. Особенно перспективны для этого фталоцианины — они любят красный свет, который легко проникает через ткани. Но есть проблема: в воде такие красители часто «слипаются», теряя свои свойства. Ученые ищут способы это исправить.

Исследователи из Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН (Москва), Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН (Москва) и Сеченовского университета создали новые светочувствительные вещества на основе фталоцианинов. Они проверили, как эти вещества работают в разных условиях: в воде, в растворах с белками и в живых клетках. Оказалось, что в клетках  «слипшиеся» молекулы распадаются на отдельные части, которые под действием света начинают вырабатывать токсичный кислород. Это делает их в разы эффективнее, чем уже одобренные препараты.

Мы увидели, что в клетках агрегаты фталоцианинов распадаются, и молекулы начинают работать. Вероятно, это связано с их взаимодействием с белками, — объясняет Дмитрий Бунин, младший научный сотрудник ИФХЭ РАН.

Важно, что эти вещества безопасны без света, что делает их идеальными для лечения.

Наше исследование поможет создать новые препараты для борьбы с раком. Мы хотим подробнее изучить, как агрегаты распадаются в клетках, чтобы использовать это в терапии, — говорит Юлия Горбунова, руководитель проекта, академик РАН.

Ученые также отметили, что «слипшиеся» молекулы могут быть полезны для другого метода — фототермической терапии. В этом случае свет превращается в тепло, которое убивает опухоль.

Ранее ученые назвали фактором риска развития рака высокий рост.

Иллюстрация: общая структурная формула полученных молекул и механизм их фотодинамического действия. Источник: Александр Мартынов.

04.02.2025