Un nou agent activ pe bază de ruteniu facilitează tratamentul tumorilor hipoxice
Majoritatea tumorilor se dezvoltă atât de rapid încât creșterea vasculară nu poate ține pasul, formându-se zone cu deficit de oxigen în interiorul acestora.
Un nou agent activ ar putea permite tratamentul acestor tumori prin terapie fotodinamică.
Terapia fotodinamică a cancerului se bazează pe administrarea unei substanțe inițial inactive, care este activată în tumoră prin iradierea cu lumină direcționată. Aceasta generează specii reactive de oxigen care distrug celulele canceroase. Totuși, această metodă își atinge limitele atunci când nu este prezent oxigenul, așa cum se întâmplă în cazul multor tumori cu creștere rapidă. Grupul de cercetare condus de Johannes Karges de la Universitatea Ruhr din Bochum a realizat o descoperire care face posibil tratamentul acestor tumori: atunci când oxigenul este absent, un mecanism alternativ de acțiune intră în vigoare.
Aceasta folosește peroxidul de hidrogen, un produs metabolic natural al celulelor. Cercetătorii își prezintă concluziile în revista Journal of the American Chemical Society din 6 aprilie 2026.
Terapia fotodinamică, cunoscută și sub denumirea de PDT, reprezintă o metodă consacrată în tratamentul cancerului, utilizată pe scară largă în practica clinică. Karges și echipa sa au dezvoltat un mecanism de acțiune complet nou, care funcționează independent de concentrația de oxigen din țesut: lumina transformă agentul activ pe bază de ruteniu într-o stare electronică excitată. Atunci când oxigenul este prezent, energia este transferată oxigenului molecular, generând oxigen de tip singlet, care are un efect dăunător asupra celulelor.
Când oxigenul este absent, un alt mecanism se activează. Acesta este determinat de coordonarea fierului intracelular cu agentul activ. Această interacțiune modifică caracteristicile electrice ale sistemului, astfel încât, în locul transferului de energie, are loc un transfer ultra-rapid de electroni de la centrul excitat de ruteniu la centrul de fier. Peroxidul de hidrogen este astfel transformat în radicali hidroxil extrem de reactivi. „Pentru că peroxidul de hidrogen este un produs metabolic natural al celulei, acest proces poate avea loc independent de oxigenul molecular”, explică Karges.
Radicalii hidroxil formați provoacă daune oxidative structurilor celulare esențiale, determinând astfel moartea celulelor canceroase. Acest lucru înseamnă că substanța rămâne activă chiar și în condiții severe în care terapiile anterioare au eșuat. În studiul actual, cercetătorii au demonstrat acest lucru pe celule de cancer mamar. „Această metodă poate fi utilizată în principiu pentru multe tipuri diferite de tumori”, afirmă Karges. „Cu toate acestea, nu am început încă să încercăm acest lucru pe subiecți umani și lucrăm la dezvoltarea acesteia.”
