Las células cancerosas se pueden atacar y destruir con el metal del asteroide que causó la extinción de los dinosaurios. según una nueva investigación realizada por una colaboración internacional entre la Universidad de Warwick y la Universidad Sun Yat-Sen en China.

Investigadores de los grupos del profesor Sadler y del profesor O'Connor en el Departamento de Química de Warwick y del grupo del profesor Hui Chao en Sun Yat-Sen han demostrado que el iridio, el segundo metal más denso del mundo, puede usarse para matar células cancerosas llenándolas con una versión mortal. de oxigeno, sin dañar el tejido sano.

Los investigadores crearon un compuesto de iridio y material orgánico, que puede dirigirse directamente a las células cancerosas, transferir energía a las células para convertir el oxígeno (O2) dentro de ellas en oxígeno singlete, que es venenoso y mata la célula, sin dañar ningún tejido sano.

El proceso se desencadena al hacer brillar luz láser visible a través de la piel sobre el área cancerosa; esto alcanza la capa reactiva a la luz del compuesto. y activa el metal para comenzar a llenar el cáncer con oxígeno singlete.

Los investigadores encontraron que después de atacar un tumor modelo de células cancerosas de pulmón, cultivado por los investigadores en el laboratorio para formar una esfera similar a un tumor, con luz láser roja (que puede penetrar profundamente a través de la piel), el compuesto de iridio orgánico activado había penetrado y se había infundido en cada capa del tumor para matarlo, lo que demuestra lo eficaz y de gran alcance que es este tratamiento.

También demostraron que el método es seguro para las células sanas al realizar el tratamiento en tejido no canceroso y descubrir que no tuvo ningún efecto.

Es más, Los investigadores utilizaron espectrometría de masas de ultra alta resolución de última generación para obtener una vista sin precedentes de las proteínas individuales dentro de las células cancerosas, lo que les permitió determinar con precisión qué proteínas son atacadas por el compuesto de iridio orgánico.

Después de analizar enérgicamente grandes cantidades de datos, miles de proteínas de las células cancerosas modelo, llegaron a la conclusión de que el compuesto de iridio había dañado las proteínas por estrés por choque térmico, y metabolismo de la glucosa, ambas conocidas como moléculas clave en el cáncer.

La Universidad de Warwick tiene el laboratorio más avanzado del Reino Unido para este tipo de espectrometría de masas altamente avanzada, y es un centro de ciencia analítica de clase mundial.

El coautor Cookson Chiu es investigador de posgrado en el Departamento de Química de Warwick, financiado por el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas y Bruker. Comentó:

"Este proyecto es un paso adelante en la comprensión de cómo estos nuevos compuestos anticancerígenos a base de iridio están atacando las células cancerosas, introduciendo diferentes mecanismos de acción, para sortear el problema de la resistencia y abordar el cáncer desde un ángulo diferente ".

El Dr. Pingyu Zhang y el Dr. Huaiyi Huang son becarios internacionales de la Royal Society Newton en el Departamento de Química de Warwick. El Dr. Zhang agregó:

"Nuestro enfoque innovador para abordar el cáncer que implica atacar proteínas celulares importantes puede conducir a fármacos novedosos con nuevos mecanismos de acción. Estos se necesitan con urgencia. Además, Los vínculos de investigación entre académicos del Reino Unido y China no solo conducirán a colaboraciones duraderas, pero también tienen potencial para abrir la traducción de nuevos medicamentos a la clínica como un desarrollo conjunto Reino Unido-China "

Peter O'Connor, Professor of Analytical Chemistry at Warwick, noted:

"Remarkable advances in modern mass spectrometry now allow us to analyse complex mixtures of proteins in cancer cells and pinpoint drug targets, on instruments that are sensitive enough to weigh even a single electron!"

Professor Peter Sadler is excited about where this work can lead. He said:

"The precious metal platinum is already used in more than 50% of cancer chemotherapies. The potential of other precious metals such as iridium to provide new targeted drugs which attack cancer cells in completely new ways and combat resistance, and which can be used safely with the minimum of side-effects, is now being explored.

"International collaborations can greatly hasten progress. It's certainly now time to try to make good medical use of the iridium delivered to us by an asteroid 66 million years ago!"

Photochemotherapy – using laser light to target cancer – is fast emerging as a viable, effective and non-invasive treatment. Patients are becoming increasingly resistant to traditional therapies, so it is vital to establish new pathways like this for fighting the disease.

Iridium was first discovered in 1803, and its name comes from the Latin for 'rainbow'. From the same family as platinum, it is hard, brittle, and is the world's most corrosion-resistant metal. Yellow in colour, its melting point is more than 2400° Celsius.

The metal is rare on Earth, but is abundant in meteoroids – and large amounts of iridium have been discovered in the Earth's crust from around 66 million years ago, leading to the theory that it came to this planet with an asteroid which caused the extinction of the dinosaurs.

Distinguished as a 'Very Important Paper', the research, 'Organo-iridium photosensitizers can induce specific oxidative attack on proteins in cancer cells' is published in the Wiley journal Angewandte Chemie .