Introducción bioortogonal de iones de nitrito en las células para la terapia del cáncer

Crédito: Wiley

Un equipo de investigadores que escribe en la revista. quimica APLICADA ha desarrollado un sistema molecular bioortogonal para la introducción dirigida de iones de nitrito en las células. Su sistema libera iones de nitrito en las células cancerosas utilizando una estrategia de “hacer clic para liberar” y estos iones, junto con otros ingredientes activos, ayudan a iniciar la muerte celular. El sistema podría mejorar los efectos sinérgicos de varios medicamentos para el tratamiento del cáncer.

Las células convierten rápidamente los iones de nitrito en monóxido de nitrógeno (NO), que está involucrado en muchos procesos celulares. Por ejemplo, puede mejorar el efecto de varios cáncer drogas formando especies de oxígeno reactivas. Sin embargo, la introducción selectiva de nitrito en un lugar específico es complicada.

Los grupos de investigación de Fude Feng en la Universidad de Nanjing y Shu Wang en la Academia de Ciencias de China, Beijing, China, ahora han desarrollado un sistema bioortogonal que transporta selectivamente iones de nitrito junto con otros ingredientes activos al retículo endoplásmico, donde luego se liberan.

Los sistemas bioortogonales facilitan reacciones químicas útiles (“reacciones de clic”) en las células, sin el riesgo de que los compañeros de reacción tengan efectos adversos en el cuerpo en su viaje al sitio de destino. Han allanado el camino para una interesante variedad de nuevos enfoques de tratamiento de enfermedades. Un testimonio de esto es el hecho de que el premio Nobel de química de 2022 se otorgó por el desarrollo de la química del clic y la química bioortogonal.

Para transportar a los compañeros de reacción a un sitio objetivo sin que participen en reacciones no deseadas, los iones de nitrito deben unirse a una molécula transportadora como un grupo nitro. Sin embargo, las condiciones necesarias para liberar nitrito nuevamente cuando alcanzan su objetivo suelen ser mucho más duras que las que se encuentran en las células vivas. Por ello, los investigadores diseñaron dos precursores bioortogonales: uno para transportar el grupo nitro y otros principios activos, y otro para llevar a cabo la reacción click-to-release al reaccionar con el primer precursor.

El primero de los dos precursores, ER-Non, desempeñó una serie de funciones. En primer lugar, el retículo endoplásmico lo absorbe fácilmente. No solo tienen lugar muchos procesos celulares importantes en este orgánulo celular, sino que también es el sitio de acción de una serie de fármacos. En segundo lugar, junto con el grupo nitro, ER-Non transportó el principio activo novidamida, que desencadena respuestas de estrés celular en dosis altas y, por lo tanto, puede hacer que las células cancerosas se inicien. muerte celular.

El otro precursor molecular, un ditiol, es activado por enzimas típicas de las células cancerosas. En una reacción de clic para liberar, la molécula activada libera tanto el nitrito como la novidamida de ER-Non. Los productos químicos no se liberan simplemente; la reacción hace que la nueva sustancia emita fluorescencia y, al hacerlo, se convierta en un fotosensibilizador.

Bajo la acción de la luz, potencia la capacidad del nitrito ion y la novidamida para generar especies reactivas de oxígeno y de ese modo desencadenar el estrés celular. Este fenómeno de fotosensibilización se utiliza en la terapia fotodinámica del cáncer.

Los investigadores probaron su sistema bioortogonal en hígado Células cancerígenas y observó un crecimiento detenido de estos células. También observaron un aumento notable en las especies reactivas de oxígeno después de agregar ambos componentes bioortogonales. Dado que ninguno de los componentes por sí solo ejercería este efecto, el equipo concluyó que se producen efectos sinérgicos. Esto abre nuevas posibilidades para terapias contra el cáncer más efectivas.

Más información:
Jian Sun et al, Química bioortogonal activada por ditiol para la quimiofototerapia sinérgica dirigida al retículo endoplásmico, Edición Internacional de Química Aplicada (2022). DOI: 10.1002/anie.202213765

Citación: Introducción bioortogonal de iones de nitrito en las células para la terapia del cáncer (25 de noviembre de 2022) recuperado el 25 de noviembre de 2022 de https://phys.org/news/2022-11-bioorthogonal-introduction-nitrite-ions-cells.html

Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.