Investigan unos compuestos prometedores para la terapia fotodinámica antitumoral

Un grupo de científicos del Instituto de Compuestos de Organoelementos de A.N. Nesmeyanov de la Academia de Ciencias de Rusia sintetizó una serie de nuevas porfirinas sustituidas con β-maleimida para tratar el cáncer con la ayuda de la luz. Su actividad biológica fue estudiada por un empleado de la Universidad RUDN, la bioquímica Albina Petrova. Las nuevas porfirinas pudieron generar especies reactivas de oxígeno con un alto rendimiento cuántico tras la irradiación de células tumorales con luz monocromática, lo que les permite clasificarse como compuestos prometedores para la terapia fotodinámica antitumoral. Los resultados fueron publicados en la revista Dyes and Pigments.

En el tratamiento de tumores malignos, se asocian grandes expectativas con la terapia fotodinámica, un enfoque basado en la generación de especies reactivas de oxígeno en las células tumorales cuando se exponen a la luz. Este enfoque implica el uso de fotosensibilizadores, compuestos que aumentan la sensibilidad de los tejidos a la luz durante la irradiación. Sin embargo, este método tiene una serie de desventajas que limitan su uso. Muchos fotosensibilizadores tienen un bajo rendimiento cuántico, toxicidad y poca acumulación de tejido. Se requiere una búsqueda de nuevos fotosensibilizadores que puedan servir como agentes farmacológicos para la terapia fotodinámica.

Los autores del artículo recibieron una nueva serie de mesoarilporfirinas sustituidas con β-maleimida. Una ventaja importante del sustituyente maleimida es la capacidad de reaccionar selectivamente con grupos tiol de la cisteína en proteínas, que es una estrategia útil para la administración regioselectiva del fotosensibilizador a las células objetivo. Los derivados de β-maleimida de las porfirinas se obtienen haciendo reaccionar el grupo β-amino de las porfirinas con anhídrido maleico, seguido de la ciclación de las amidas de ácido maleico formadas. Los autores también estudiaron la unión del grupo maleimida de porfirinas a la cisteína como un procedimiento de reacción modelo en medios biológicos. Se obtuvo una serie de porfirinas que contienen boro con mercaptocarboranos para su uso en la fotodinámica y la terapia de captura de neutrones de boro del cáncer. Se estudió la unión a la albúmina, el principal transportador de fármacos en el cuerpo, las propiedades ópticas, incluida la fluorescencia y su rendimiento cuántico. También se han realizado experimentos in vitro en células tumorales.

(Foto: RUDN)

Los investigadores han encontrado que el rendimiento cuántico de oxígeno singlete en los compuestos obtenidos alcanza más del 70%. Penetraron y se acumularon fácilmente en las células tumorales. Albina Petrova reveló que el derivado de boro {3 - [(o-carborano-1'-il) tio] pirrolidina-2,5-dion-1-il} -5,10,15,20-tetrafenilporfirina mostró los mejores resultados. Este compuesto no mostró toxicidad para las células tumorales en la oscuridad, pero cuando se irradiaron con luz, se observó una generación pronunciada de especies reactivas de oxígeno durante los primeros minutos. Este proceso condujo a la destrucción de las membranas intracelulares y a la muerte rápida de las células tumorales por el mecanismo de la necrosis.

Los autores concluyeron que las mesoarilporfirinas β-maleimidizadas y sus derivados boronados son compuestos prometedores para la terapia de captura de neutrones de boro y fotodinámicos, así como para el estudio en profundidad como sustancias biológicamente activas multifuncionales.

Es posible utilizar compuestos fotoactivos para la terapia antimicrobiana. Las bacterias patógenas forman comunidades en las que cooperan (biopelículas). “En tales comunidades, los antibióticos no funcionan bien, y si las bacterias se cargan con porfirinas y se aligeran, la explosión causará la muerte de los microbios. Tales efectos ayudan a tratar las infecciones de heridas y desinfectar los cálculos del tracto urinario y biliares", - señaló Albina Petrova. (Fuente: RUDN)