La terapia fotodinamica è spesso usata per il trattamento di tumori cerebrali perchè grazie alla sua specificità può avere come bersaglio regioni molto piccole che contengono cellule cancerose e risparmiare le cellule normali da eventuali danni. Funziona iniettando un farmaco fotosensibilizzante nel flusso sanguigno che si raccoglie nelle cellule che vengono successivamente esposte alla luce. Quando il fotosensibilizzatore viene esposto alla luce, emette ciò che è noto come specie reattive dell’ossigeno (ROS) che induce le cellule a morire. Il metodo è preciso perché i fotosensibilizzanti preferenzialmente si riuniscono nelle cellule cancerose esposte alla luce, più che in quelle normali che vengono risparmiate da eventuali danni.
Tuttavia, questo metodo è ben lungi dall’essere perfetto.
I complessi di rutenio con leganti polipiridinici sono noti per la loro capacità, una volta portati allo stato eccitato da luce visibile, di cedere energia all’ossigeno molecolare formando ossigeno in stato di singoletto, 1O2, specie fortemente citotossica. Questi complessi possono essere perciò utilizzati nell’ambito della terapia fotodinamica di patologie tumorali, sfruttando il fatto che, una volta somministrati ai pazienti, possono essere fotoattivati e generare 1O2 solo negli organi e tessuti irraggiati da luce visibile. Ciò porta a danni tissutali più selettivi rispetto allo comune chemioterapia.
( Vedi anche:Trovato sorprendente legame tra zucchero nel sangue e cancro al cervello).
Anche se i componenti chimici utilizzati per produrre il fotosensibilizzante sono stabili, biocompatibili ed estremamente efficienti, i componenti addizionali utilizzati per aumentarne le emissioni, causano scarsa solubilità in acqua. Così il composto è difficile da consegnare poiché le molecole tendono a raggrupparsi piuttosto che dissolversi.
Per questo motivo, i ricercatori dell’ Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST), hanno progettato un nuovo modo di costruire un fotosensibilizzante aggiungendo l‘aminoacido naturale taurina al complesso Ru.
Lo studio è stato pubblicato dalla rivista Chemical Communications.
La taurina è uno degil amminoacidi più abbondanti nel sistema nervoso centrale ed è nota per svolgere funzioni essenziali come ad esempio la trasmissione di segnali attraverso il cervello. Ispirato da importanti rapporti della taurina con il cervello, così come dal fatto che essa è biocompatibile e naturalmente solubile in acqua, il team di ricerca OIST, tra cui il primo autore dell’articolo Dr. Enming Du, l’ha usata per modificare il complesso Ru.
La ricerca è stata condotta in fiasche di cellule specializzate sia con tampone citrato, che è una soluzione che imita l’interno delle cellule in cui il fotosensibilizzatore si accumula, che con soluzione salina tamponata con fosfato, una soluzione diversa che imita il pH naturale di una cellula.
“La modifica che la taurina apporta al complesso Ru è piuttosto semplice”, dice il Prof. Ye Zhang della Bioinspired Soft Matter Unit.
Dopo aver osservato gli effetti di questa nuova fotosensibilizzante sulle cellule tumorali, i ricercatori hanno scoperto che il compesso Ru modificato con taurina, è in grado di entrare efficacemente nelle cellule e generare una grande quantità di ROS quando esposto alla luce, il tutto senza compromettere le cellule sane. Inoltre, i ricercatori hanno anche scoperto che i complessi modificati sono particolarmente efficaci nel distruggere le cellule del tumore al cervello, rispetto ad altri tipi di cellule tumorali.
Per anni, i ricercatori hanno esplorato diversi componenti chimici per creare un fotosensibilizzante efficace per la terapia fotodinamica, eppure nessuno metodo ha dato risultati ottimali. Il fotosensibilizzante modificato con taurina creato dal team di ricerca OIST è una nuova strada promettente da esplorare per ulteriori modifiche e per creare un migliore trattamento del cancro al cervello con la terapia fotodinamica.
Fonte: Chemical Communications
