Barwniki roślin pomagają w terapii nowotworów - twierdzą polscy naukowcy

Naukowcy z Zakładu Fizjologii i Biochemii Roślin UJ modyfikują naturalnie występujące barwniki - chlorofile, których pochodne mogą być wykorzystane w fotodynamicznej terapii nowotworów.

Najlepsze rozwiązania dyktuje sama nauka. Tym tropem poszli naukowcy z UJ, którzy stosując chemiczne przemiany zielonych barwników fotosyntetycznych - chlorofili (występujących m.in. w roślinach, algach, sinicach i bakteriach fotosyntetycznych), pracują nad stworzeniem nowych związków pełniących rolę fotosensybilizatorów w fotodynamicznej terapii nowotworów.

Terapia fotodynamiczna jest rozwijającą się nieinwazyjną metodą leczenia, która wymaga współdziałania trzech elementów: fotosensybilizatora (pro-leku, czyli leku, który zadziała dopiero po jego odpowiedniej aktywacji), światła o określonej długości fali oraz cząsteczek tlenu. Żadna z tych składowych osobno nie jest toksyczna dla komórek, dopiero ich współdziałanie prowadzi do efektów terapeutycznych. Leczenie rozpoczyna się podaniem choremu fotosensybilizatora, który gromadzi się w formie nieaktywnej w nowotworze. Do aktywacji dochodzi, kiedy naświetla się choremu tkankę światłem o odpowiedniej intensywności i długości fali. Wzbudzony fotosensybilizator generuje reaktywne formy tlenu i wolne rodniki, które prowadzą do zniszczenia nowotworu.

Związki obecnie stosowane w terapii fotodynamicznej nowotworów obarczone są niedoskonałościami. Słabo pochłaniają światło, w związku z czym konieczne jest stosowanie wysokich dawek tych substancji oraz silnych źródeł promieniowania świetlnego. Ponadto mają długi czas akumulacji w tkankach, narażając pacjentów nawet na wielotygodniową nadwrażliwość na światło.

"Poszukuje się zatem nowych generacji fotosensybilizatorów o udoskonalonych cechach, a wśród nich nadzieję budzą pochodne chlorofili, naturalnych związków ewolucyjnie wyselekcjonowanych do pochłaniania fotonów światła i przekształcania ich energii w inne formy" - tłumaczy prof. Leszek Fiedor, kierownik badań.

Jedną z możliwości uzyskania nowych, doskonalszych fotosensybilizatorów o wyjątkowych właściwościach jest zastąpienie w chlorofilach centralnego jonu magnezu (Mg[sup]2+[/sup]) jonami wybranych metali przejściowych (przyjmuje się, że są to pierwiastki z bloku d w układzie okresowym). Nowe właściwości kompleksów chlorofili z metalami przejściowymi wynikają ze szczególnej struktury elektronowej jonów tych metali.

Ich działanie jest sprawdzane w hodowlach komórkowych oraz w guzach nowotworowych zwierząt laboratoryjnych. "Ponadto prowadzona jest kierunkowa modyfikacja tych związków, aby doprowadzić je do postaci leku" - mówi prof. Fiedor.

Źródło: Projektor Jagielloński CC-BY 3.0