Российские химики создали молекулы для лечения труднодоступных опухолей светом

Российские ученые синтезировали два новых фотосенсибилизатора — молекулы, которые под действием света уничтожают раковые клетки и практически не затрагивают здоровые ткани. Эти соединения чувствительны к излучению в диапазоне 708—739 нанометров, которое глубоко проникает в ткани организма, поэтому их планируют использовать для лечения труднодоступных опухолей. Результаты исследования, проведенного при поддержке Российского научного фонда, опубликованы в European Journal of Medicinal Chemistry.

Фотодинамическая терапия рассматривается как более безопасная альтернатива химиотерапии: фотосенсибилизатор накапливается в опухоли и активируется светом, запуская образование активных форм кислорода, разрушающих раковые клетки. Однако существующие препараты часто несовершенны, в том числе требуют облучения светом с длинами волн, которые недостаточно глубоко проникают в тело человека.

Команда Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова создала фотосенсибилизаторы на основе производного порфиразина — структуры, родственной гему и хлорофиллу, способной эффективно генерировать активные формы кислорода. К порфиразиновому ядру добавили гетероциклы с атомами азота, что позволило «подстроить» спектр поглощения под диапазон наибольшей «прозрачности» биологических тканей и сделать молекулы хорошо растворимыми в воде и проникающими в клетки.

В экспериментах на пяти линиях раковых клеток новые фотосенсибилизаторы показали эффективность генерации активных форм кислорода, сопоставимую с одобренным препаратом «Фотолон» на основе хлорина е6. При этом, в отличие от хлорина е6, новые соединения не вызывали гибели клеток в темноте, что указывает на более высокую селективность и потенциально меньшие побочные эффекты при терапии.

По словам руководителя проекта Татьяны Дубининой, следующим этапом станут испытания на животных моделях и дальнейшая модификация структуры порфиразинов, чтобы выяснить, как изменения в молекуле влияют на терапевтический эффект. В работе участвовали сотрудники МГУ, Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН и нескольких федеральных исследовательских центров, занимающихся химической физикой и медицинской химией.

Помимо медицины, подобные фоточувствительные молекулы уже находят применение в солнечной энергетике: ранее на их основе были созданы высокочувствительные органические фотодетекторы, способные в десятки раз быстрее преобразовывать солнечный свет в электрический сигнал.