אסטרטגיה חדשה המשתמשת בגז פחמן תחמוצת כדי להגביר את הטיפול הפוטותרמי

הביטוי המוגבר של חלבוני הלם חום (HSPs) פוגע ביעילות הטיפולית של טיפול פוטותרמי (PTT). עיכוב תיקון HSP חיוני לשיפור היעילות של PTT בטמפרטורה נמוכה.

מחקר חדש של האקדמיה הסינית למדעים הציע אסטרטגיה חדשה לעיכוב הביטוי של HSPs. הגישה כוללת שימוש בגז תחמוצת פחמן. הוא מציע אסטרטגיה חלופית להגדלת ה-PTT בטמפרטורה נמוכה.

Os מדענים התחיל בפיתוח מערכת אספקת ננו פוטו-אקטיבית המונעת על ידי chemexcitation הנקראת AIE nanopump. מערכת זו מבוססת על הרכבה עצמית של פולימר זוהר NIR-II עם תכונות פליטה הנגרמות על ידי צבירה (PBPTV) ופולימר נשא פחמן חד חמצני (CO) MPEG(CO) תוצרת בית. הריכוז הגבוה של H2O2 במיקרו-סביבת הגידול יכול לעורר את הננו-פצצה, שלאחר מכן תשחרר באופן סלקטיבי גז CO לתאי הגידול.

H2O2 מופרש-על מתפזר דרך הננו-משאבה לתוך המיקרו-סביבה הסרטנית כדי להתפרק לרדיקלי OH באמצעות תגובה מסוג פנטון, ורדיקלי ה-OH החמצוניים החזקים מתחמצנים ומתואמים באופן תחרותי עם מרכז Fe, וכתוצאה מכך שחרור CO ממרכז Fe. במהלך הליך PTT בטמפרטורה נמוכה, ה-CO המשוחרר בהדרגה יכול לדכא ביעילות את הייצור המוגבר של HSPs כדי להפחית את העמידות התרמית של הגידול ולקדם אפופטוזיס של הגידול.

ד"ר. אמר CAI Lintao ממכון שנזן לטכנולוגיה מתקדמת (SIAT) של CAS "כאופן בטוח לטיפול בסרטן, טיפול פוטותרמי בטמפרטורה קלה יכול לא רק לגרום לאפופטוזיס של הגידול, אלא גם להפעיל את המערכת החיסונית כדי לתקוף את תא הגידול שיורי בגוף האדם ולחסל את הישנות הגידול. אנו קוראים לטיפול זה פוטו-אימונותרפיה. אין ספק שאיך לעכב באופן סלקטיבי את הביטוי של חלבוני הלם חום בתאי הגידול ולהפוך את התרמו-סבילות של התא הוא המפתח".

"מעכבים של HSPs מולקולריים קטנים ו-RNA מתערב קטן (siRNA) הועמסו באופן נרחב עם חומרים הממירים פוטותרמית כדי לשפר את ההשפעה הטיפולית של PTT בטמפרטורה נמוכה. מעכבי HSPs מולקולריים קטנים הם אנטיביוטיקה או חומרים אנטי סרטניים כגון טנספימיצין (הידוע גם בשם 17-AAG), חומצה גמבוגית וכן הלאה.

ד"ר. ZHANG Pengfei, התורם העיקרי למחקר זה, אמר: "כמעט קשה להמיס אותם במים ויש להם תופעת לוואי עבור תאים נורמליים, ונראה כי siRNA היא גישה טובה. עם זאת, כל כך קל לפרק אותם בגוף האדם. אנחנו גם מופתעים שפחמן תחמוצת עובד. זה נותן לנו השראה ששום דבר אינו בלתי אפשרי".

ד"ר. GONG פינג גונג, תורם מרכזי נוסף למחקר זה, אמר "כמולקולת איתות, תחמוצת פחמן (CO) יכולה להפעיל מספר מנגנוני הגנה תאית במתח ובדלקת. מנגנון ויסות הירידה של חלבון CO HSPs עדיין לא ברור. על פי ספרות מסוימת, אנו יכולים לשער שזה עשוי להיות קשור למסלול LKB1/AMPK/mTOR, אך עדיין נדרשת עבודה רבה כדי להוכיח זאת."

שימוש בחלק ה-bis-pyridal-thiadiazole ב-PBPTV, פולימר מוליכים למחצה אמביפולרי מבוסס תיאדיאזול-פירידאלי מאפשר זיקה אלקטרונית גבוהה, רמת LUMO נמוכה וצימוד ממושך. זה הוכח כמבטיח מאוד לפיתוח של מוליכים למחצה להובלת אלקטרונים בעלי ביצועים גבוהים באלקטרוניקה אורגנית.

ד"ר. הואג'י צ'ן מאוניברסיטת שיאנגטן, תורם לעבודה זו, אמר: "מעולם לא חשבנו שהוא יכול לפלוט אור ומעולם לא חשבנו שאפשר להשתמש בו בביו-רפואה. עבודה זו נותנת לנו מושג על ההבטחה של החומר שלנו. אני חושב שחשוב לעבוד על פני כל הדיסציפלינות ואני אמשיך לעבוד עם צוות המחקר של SIAT."

ד"ר. CAI אמר, "טיפול בגז הוא תחום מתפתח ומבטיח, למרות שיש כמה דיווחים על שילוב של טיפול בגז עם פוטותרפיה לסרטן. האינטראקציה בין הגז לתהליך הביולוגי יכולה לפתוח דלת חדשה לפתור כמה בעיות קיימות בטיפול במחלות. בנוסף, ישנם גם דיווחים קליניים המבוססים על טיפול בגזים. שימוש בגז כדי לפתור את הבעיה בפוטותרפיה הוא גם דוגמה טובה לשימוש חוזר בתרופות".

הפניה לכתב עת:

Gongcheng Ma, Zhongke Liu, Chunguang Zhu, et al. משאבת ננו NIR-II AIE מגיבה ל-H2O2 לטיפול פוטותרמי בטמפרטורה נמוכה המגבירה פחמן חד חמצני. Angewandte Chemie. DOI: 10.1002/anie.202207213

הודעות קשורות