Ученые из МИРЭА — Российского технологического университета и РАН предложили новый метод для оценки эффективности фотосенсибилизаторов — соединений, разрушающих мембраны раковых клеток под действием света. Разработка, которая позволит ускорить тестирование потенциальных противораковых препаратов, описана в статье, опубликованной в Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology.
Для борьбы с онкозаболеваниями сегодня активно используется фотодинамическая терапия. Этот подход предполагает, что в кровь пациенту вводятся вещества-фотосенсибилизаторы. Когда они достигают опухоли, их освещают светом с определенной длиной волны. Фотосенсибилизаторы поглощают свет и передают его энергию на кислород, растворенный в воде. В результате образуются активные формы кислорода, разрушающие мембраны, белки и генетический материал клеток. Облучают только опухоли, поэтому фотосенсибилизаторы действуют исключительно на раковые клетки, не вредя здоровым тканям. Однако для широкого применения этой методики нужно разрабатывать высокоэффективные фотосенсибилизаторы, а создание лекарственных препаратов требует новой методики, позволяющей быстро тестировать их активность.
Авторы новой работы предложили такой способ. Они использовали шесть фотосенсибилизаторов на основе хлоринов (производных хлорофилла, уже применяющихся в медицине). Их смешали с липидом POPC — молекулой, которая содержится в оболочках живых клеток и используется в экспериментах для создания искусственных мембран. Из полученной смеси на поверхности воды были сформированы однослойные липидные пленки — модельные мембраны, содержащие фотосенсибилизаторы. Ученые определили поверхностное давление в монослойных пленках липидов на поверхности воды и проследили, как оно меняется после облучения светом. По сути, это имитировало «поведение» фотосенсибилизаторов в раковых опухолях.
За 15 минут эксперимента давление в монослойных липидных пленках снизилось на 7,5–50%, что говорило об их разрушении. При этом слои с разными фотосенсибилизаторами распадались под действием света с разной скоростью: самыми эффективными оказались те, что с положительными группами. Таким образом, разработанная методика позволила не только установить эффективность этих противораковых соединений, но и сравнить их. Новый метод позволит снизить затраты на биологические исследования инновационных противоопухолевых препаратов, в частности, активируемых светом, и сократить срок их разработки.
