A los ratones se les inyectó una dosis extra de vitamina C, elevar la concentración por encima de lo normal. La señal de la sonda se extendió por todo el cuerpo durante una hora, volviéndose particularmente intenso en órganos vitales. Esta es la primera vez que los investigadores obtienen imágenes directamente de la vitamina C administrada a un ratón. Crédito:2017 Kazuyuki Ishii, Instituto de Ciencias Industriales, La universidad de tokio
La vitamina C es mejor conocida como nutriente. En dosis suficientemente altas, sin embargo, La vitamina C también muestra potencial contra muchos cánceres, según estudios recientes. Para desarrollar con éxito vitamina C (químicamente llamado ácido ascórbico) como medicamento, es crucial probar su concentración en el cuerpo, garantizando así dosis seguras y eficaces.
Monitorear los niveles cambiantes de un medicamento administrado no es fácil. Para el ácido ascórbico, un método consiste en utilizar la reacción entre el compuesto y las moléculas sonda fluorescentes, permitiendo a los químicos rastrear visualmente su movimiento a través del cuerpo. La fluorescencia requiere luz, sin embargo, y las sondas existentes utilizan luz de la longitud de onda incorrecta para penetrar en los tejidos vivos. Ahora, un equipo dirigido por el Instituto de Ciencias Industriales (IIS) de la Universidad de Tokio ha desarrollado una nueva sonda que podría iluminar el camino hacia el ácido ascórbico como tratamiento contra el cáncer.
En un estudio publicado en Informes científicos , Los niveles de ácido ascórbico en ratones se rastrearon utilizando una molécula compleja llamada R2c. Usando algo de química inteligente, el equipo de IIS diseñó esta sonda para reaccionar con moléculas de ácido ascórbico en el cuerpo. Una hora después de que se inyectara R2c en las colas de los ratones, todo el cuerpo era fluorescente, destacando el ácido ascórbico presente de forma natural en los ratones, mientras la sonda R2c circulaba por el torrente sanguíneo.
Próximo, a los ratones se les inyectó una dosis extra de ácido ascórbico, elevar la concentración por encima de lo normal. En 10 minutos, la señal de fluorescencia se encendió en el abdomen, mostrando que este era el primer destino de la dosis de ácido ascórbico que fluía desde la cola. Como antes, la señal de la sonda luego se extendió por todo el cuerpo durante la siguiente hora, volviéndose particularmente intenso en órganos vitales. Esta es la primera vez que los investigadores obtienen imágenes directamente del ácido ascórbico administrado a un ratón.
La sonda es muy sensible, detectar ácido ascórbico en cantidades micromolares, nivel suficiente para detectarlo en la sangre humana. Como explica el primer autor del estudio, Takanori Yokoi, "Creamos R2c a partir de un compuesto de silicio, SiPc, unido a los radicales libres TEMPO. Los radicales evitan que las moléculas de SiPc se agreguen, que apagaría su fluorescencia. Sucesivamente, cada molécula sonda está encapsulada en una proteína llamada BSA ".
Al bloquear reacciones con sustancias químicas distintas del objetivo, BSA asegura que la sonda también sea selectiva. R2c reacciona rápidamente con ácido ascórbico, convirtiéndose en una molécula fluorescente, pero permanece estrictamente al margen de otros compuestos biológicos. El equipo descubrió que el peróxido de hidrógeno, que ocurre en el cuerpo, podría agregarse a R2c sin interferir con la señal del ácido ascórbico, al menos en el laboratorio. Esto genera la esperanza de que R2c también pueda detectar fielmente el ácido ascórbico en pacientes humanos.
"Nuestra sonda es la primera en rastrear la vitamina C con sensibilidad y velocidad, selectividad, y baja toxicidad, "dice el autor correspondiente Kazuyuki Ishii." Emocionantemente, pudimos observar exactamente en qué órganos se acumula la vitamina C. Para el tratamiento clínico del cáncer, eso sería una ayuda invaluable para administrar este medicamento de manera eficiente a las partes correctas del cuerpo ".