光动力疗法为癌症治疗提供了希望

光动力疗法为癌症治疗提供了希望
人类结直肠癌细胞。来源:美国国家癌症研究所/Unsplash

虽然化疗药物可以挽救生命,但它们并不是对所有患者或所有癌症都有效。但是UTM的一组研究人员正在寻找新的方法,使用特殊类型的光来靶向对当前药物治疗有抗性的癌细胞,这种方法可能比传统的化疗更容易治疗一些患者。

光动力疗法——使用精确的目标光,通常来自激光,激活或“打开”一种药物来杀死细胞——已经主要用于治疗因为它更容易将光传送到身体外部。但是光在人体组织中不能传播很远。那么,如何安全地将光线照射到更深处的癌症,比如胰腺癌或乳腺癌呢?如何识别哪些癌症会对细胞杀伤药物产生反应,哪些会产生耐药性?挑战在于让光线尽可能靠近.在可见光谱的所有颜色中,红色具有最长的波长,使其能够穿透组织,但同时也具有最低的能量,使对人体的伤害最小化

化学和物理科学系的博士候选人Karishma Kailass发现,使用一种称为双光子光的方法,即两个微小的光粒子同时撞击,可以达到这一结果。它的波长翻倍,能量减半,再加上一种特殊的-只有光才能激活的杀伤分子,被成功摧毁否则就会对常规化疗产生抗药性。

Kailass说,在创造抗癌疗法时,大多数研究都集中在癌细胞中过度表达的某些蛋白质上;你制造的更多分子或药物会与过表达的靶标结合。她解释说:“我们所做的事情的新颖之处在于,我们采取了一种针对癌症中未表达的某些东西的方法。”的胰腺癌和研究小组检测的样本显示,一种叫做羧酸酯酶2的蛋白质含量很低。因为这是最常见的蛋白质在美国,低水平的癌症会产生耐药性。

这种蛋白质的含量因人而异,但使用双光子光会使分子显示出不同颜色的荧光,这取决于蛋白质的含量:当蛋白质含量高时,它会发出红色荧光;低浓度时,会发出黄色荧光。Kailass说:“这样你就可以知道病人对化疗是有反应还是有抵抗性。”“如果它们有耐药性,你就可以使用分子本身来治疗它们。”

这种疗法可以非常精确。对于那些呈红色的细胞——即蛋白质含量高的细胞——常规化疗可以起作用,但这种分子不起作用,因为蛋白质会将其分解。对于那些对常规化疗有抵抗力的黄色细胞,这种分子会保持其形态,双光子光会激活它来杀死癌细胞。这种方法预计对患者来说更容易,花费的时间更少,并且可以在门诊进行,使用静脉注射光敏剂分子,使其进入肿瘤部位,并使用光纤技术来传输光线。到目前为止,这项研究只在实验室中进行,但Kailass说,下一步是动物研究,然后希望进行人体临床试验。

Kailass的发现是偶然的,当时她在一个观察分子光敏性的实验中使用了错误的光。“我拿紫色的灯去照黄色的灯,而我应该拿为了在红色上发光,”她笑着说。她惊讶地看到这种分子产生了抗癌特性的增加。“嗯,以前没见过!”她想。意识到自己的错误后,她继续复制了这项研究,研究结果于6月发表在《科学》杂志上药物化学杂志

Kailass在化学教授Andrew Beharry的实验室工作,Andrew Beharry称她“非常有才华”。展望未来,他补充说:“我们设想我们的分子可以帮助临床医生进行药物决策,并为他们提供一种不同于传统化疗药物的新型治疗方法。”


进一步探索

药物就像特洛伊木马一样杀死癌细胞

更多信息:Karishma Kailass等人,低羧酸酯酶2活性的双光子光动力治疗癌症,药物化学杂志(2022)。DOI: 10.1021 / acs.jmedchem.1c01965
期刊信息: 药物化学杂志

引用:光动力疗法为癌症治疗提供了希望(2022,9月14日),检索于2022年9月24日,从//www.puressens.com/news/2022-09-photodynamic-therapy-cancer-treatment.html
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