يؤدي التعبير المنتظم لبروتينات الصدمة الحرارية (HSPs) إلى إضعاف الفعالية العلاجية للعلاج الضوئي الحراري (PTT). يعد تثبيط إصلاح HSP أمرًا بالغ الأهمية لتحسين كفاءة PTT ذات درجة الحرارة المنخفضة.
دراسة جديدة من قبل الأكاديمية الصينية للعلوم اقترح استراتيجية جديدة لمنع التعبير عن HSPs. يتضمن النهج استخدام غاز أكسيد الكربون. يوفر إستراتيجية بديلة لتعزيز الضغط والتحدث في درجات الحرارة المنخفضة.
بدأ العلماء بتطوير نظام توصيل نانو نشط ضوئيًا يتم إطلاقه كيميائيًا يسمى AIE nanobomb. يعتمد هذا النظام على التجميع الذاتي لبوليمر إنارة NIR-II مع خصائص انبعاث ناتجة عن التجميع (PBPTV) ومصنوعة منزليًا أول أكسيد الكربون (CO) البوليمر الناقل MPEG (CO). يمكن أن يؤدي التركيز العالي لـ H2O2 في البيئة المكروية للورم إلى تفجير قنبلة النانو ، والتي ستطلق بعد ذلك غاز ثاني أكسيد الكربون بشكل انتقائي في الخلايا السرطانية.
ينتشر H2O2 المفرط الإفراز عبر قنبلة النانو في البيئة المكروية السرطانية ليتحلل بشكل تفضيلي إلى جذور OH عبر تفاعل شبيه بفنتون ، وتتأكسد جذور OH المؤكسدة بقوة وتنسيق تنافسيًا مع مركز الحديد ، مما يؤدي إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون من مركز الحديد. أثناء إجراء PTT منخفض الحرارة ، يمكن لثاني أكسيد الكربون المنطلق تدريجيًا أن يقمع بكفاءة زيادة إنتاج HSPs لتقليل المقاومة الحرارية للورم وتعزيز موت الخلايا المبرمج للورم.
قال الدكتور CAI Lintao من معهد Shenzhen للتكنولوجيا المتقدمة (SIAT) في CAS ، "باعتباره وسيلة آمنة لعلاج السرطان ، فإن العلاج بالحرارة الضوئية تحت درجة حرارة معتدلة لا يمكن أن يؤدي فقط إلى موت الخلايا المبرمج للورم ولكن أيضًا تنشيط الجهاز المناعي لمهاجمة الخلايا السرطانية المتبقية في جسم الإنسان والقضاء على تكرار الورم. نسمي هذا العلاج بالعلاج المناعي الضوئي. ليس هناك شك في أن كيفية تثبيط التعبير الانتقائي لبروتينات الصدمة الحرارية في الخلايا السرطانية والتسامح الحراري العكسي للخلية هو المفتاح ".
"تم تحميل مثبط HSPs الجزيئي الصغير والحمض النووي الريبي الصغير التداخل (siRNA) على نطاق واسع بعوامل تحويل ضوئية حرارية لتحسين التأثير العلاجي لـ PTT منخفض الحرارة. مثبطات HSPs الجزيئية الصغيرة هي مضادات حيوية أو عوامل مضادة للسرطان ، مثل tanespimycin (المعروف أيضًا باسم 17-AAG) ، وحمض gambogic ، وما إلى ذلك. "
قال الدكتور ZHANG Pengfei ، المساهم الرئيسي في هذه الدراسة ، "يكاد يكون من الصعب إذابتها في الماء ولها آثار جانبية على الخلايا الطبيعية ، ويبدو أن siRNA طريقة جيدة. ومع ذلك ، من السهل جدًا أن تتحلل في جسم الإنسان. نحن مندهشون أيضًا من أن أكسيد الكربون يعمل. يلهمنا أنه لا يوجد شيء مستحيل ".
قال الدكتور GONG Ping Gong ، وهو مساهم رئيسي آخر في هذه الدراسة ، "بصفته جزيء إشارات ، يمكن لأكسيد الكربون (CO) إطلاق سلسلة من آليات الحماية الخلوية في الإجهاد والالتهابات. لا تزال آلية بروتين HSPs الخافض للتنظيم لثاني أكسيد الكربون غير واضحة. وفقًا لبعض الأدبيات ، قد نفترض أنه قد يكون مرتبطًا بمسار LKB1 / AMPK / mTOR ، ولكن لا يزال هناك الكثير من العمل لإثبات ذلك ".
باستخدام وحدة bis-pyridal-thiadiazole في PBPTV ، يسمح بوليمر شبه موصل ثنائي القطب قائم على الثياديازول بتقارب الإلكترون العالي ، ومستوى LUMO المنخفض ، والاقتران الممتد. وقد أظهر هذا وعدًا كبيرًا لتطوير أشباه موصلات عالية الأداء لنقل الإلكترون في الإلكترونيات العضوية.
قال الدكتور Huajie Chen من جامعة Xiangtan ، المتعاون في هذا العمل ، "لم نعتقد أبدًا أنه يمكن أن يشع الضوء من قبل ، ولم نعتقد أبدًا أنه يمكن استخدامه في الطب الحيوي. يعطينا هذا العمل فكرة عن وعد مادتنا. أعتقد أنه من المهم العمل عبر التخصصات ، وسأواصل العمل مع فريق البحث في SIAT ".
دكتور CAI محمد, يعتبر العلاج بالغاز من المجالات الناشئة والواعدة ، على الرغم من وجود بعض التقارير حول الجمع بين العلاج بالغاز والعلاج الضوئي سرطان. قد يفتح التفاعل بين الغاز والعملية البيولوجية بابًا جديدًا لحل بعض المشكلات الموجودة في علاج الأمراض. إلى جانب ذلك ، هناك أيضًا تقارير سريرية تعتمد على العلاج بالغاز. يعد استخدام الغاز لحل المشكلة في العلاج بالضوء أيضًا مثالًا جيدًا على إعادة استخدام العقاقير ".
المرجع مجلة:
- Gongcheng Ma و Zhongke Liu و Chunguang Zhu وآخرون. H2O2- مستجيب NIR-II AIE نانوبومب لأول أكسيد الكربون الذي يعزز العلاج الحراري الضوئي بدرجة حرارة منخفضة. Angewandte Chemie. دوى: 10.1002 / anie.202207213
