Povečana ekspresija proteinov toplotnega šoka (HSP) zmanjša terapevtsko učinkovitost fototermalne terapije (PTT). Inhibicija popravljanja HSP je ključna za izboljšanje učinkovitosti nizkotemperaturnega PTT.
Nova študija, ki jo Kitajska akademija znanosti je predlagal novo strategijo za zaviranje izražanja HSP. Pristop vključuje uporabo plina ogljikovega oksida. Ponuja alternativno strategijo za povečanje nizkotemperaturnega PTT.
Znanstveniki so začeli z razvojem fotoaktivnega nano dostavnega sistema, ki ga sproži kemijsko vzbujanje, imenovanega AIE nanobomba. Ta sistem temelji na samosestavljanju luminiscenčnega polimera NIR-II z lastnostmi emisij, ki jih povzroči agregacija (PBPTV) in domače izdelave. ogljikov monoksid (CO) nosilni polimer MPEG(CO). Visoka koncentracija H2O2 v mikrookolju tumorja bi lahko sprožila nano bombo, ki bi nato selektivno sprostila plin CO v tumorskih celicah.
Prekomerno izločeni H2O2 difundira po nano bombi v rakavem mikrookolju, da se prednostno razgradi v radikale OH s Fentonovo podobno reakcijo, močno oksidativni radikali OH pa nadalje oksidirajo in se konkurenčno usklajujejo s središčem Fe, kar povzroči sproščanje CO iz središča Fe. Med nizkotemperaturnim postopkom PTT bi lahko postopno sproščen CO učinkovito zaviral povečano proizvodnjo HSP, da bi zmanjšal toplotno odpornost tumorja in spodbudil apoptozo tumorja.
Dr. CAI Lintao iz Inštituta za napredno tehnologijo Shenzhen (SIAT) CAS je dejal, »Kot varen način zdravljenja raka lahko fototermalna terapija pri blagi temperaturi ne le povzroči apoptozo tumorja, ampak tudi aktivira imunski sistem za napad na ostanke tumorskih celic v človeškem telesu in odpravo ponovitve tumorja. To zdravljenje imenujemo fotoimunoterapija. Nobenega dvoma ni, da je ključno, kako selektivno zavirati izražanje proteinov toplotnega šoka v tumorskih celicah in obrniti termotoleranco celice.«
»Majhno molekularni zaviralec HSP in majhna moteča RNA (siRNA) sta bila v veliki meri obremenjena s fototermičnimi pretvornimi sredstvi za izboljšanje terapevtskega učinka nizkotemperaturnega PTT. Zaviralci majhnih molekularnih HSP so antibiotiki ali zdravila proti raku, kot je tanespimicin (znan tudi kot 17-AAG), gambogična kislina itd.
Dr. ZHANG Pengfei, glavni avtor te študije, je dejal, "Skoraj težko jih je raztopiti v vodi in imajo stranski učinek na normalne celice, siRNA pa se zdi dober pristop. Vendar se v človeškem telesu tako enostavno razgradijo. Presenečeni smo tudi, da ogljikov oksid deluje. Navdihuje nas, da nič ni nemogoče.”
Dr. GONG Ping Gong, drugi glavni sodelavec te študije, je dejal, »Kot signalna molekula lahko ogljikov oksid (CO) sproži vrsto celičnih zaščitnih mehanizmov pri stresu in vnetju. Mehanizem proteina HSP, ki uravnava CO, je še vedno nejasen. Po nekaterih literaturi lahko domnevamo, da je morda povezana s potjo LKB1/AMPK/mTOR, vendar je potrebno še veliko dela, da to dokažemo.«
Z uporabo enote bis-piridal-tiadiazol v PBPTV omogoča ambipolarni piridalni polprevodniški polimer na osnovi tiadiazola visoko afiniteto do elektronov, nizko raven LUMO in razširjeno konjugacijo. To je pokazalo veliko obljubo za razvoj visoko zmogljivih polprevodnikov za prenos elektronov v organski elektroniki.
Dr. Huajie Chen z univerze Xiangtan, sodelavec pri tem delu, je dejal, »Nikoli prej nismo mislili, da bi lahko oddajal svetlobo, in nikoli nismo mislili, da bi ga lahko uporabili v biomedicini. To delo nam daje predstavo o obljubah našega gradiva. Mislim, da je pomembno delati v različnih disciplinah, in še naprej bom sodeloval z raziskovalno skupino pri SIAT.”
Dr. CAI je dejal, »Plinska terapija je nastajajoče in obetavno področje, čeprav obstaja nekaj poročil o kombinaciji plinske terapije s fototerapijo za rak. Interakcija med plinom in biološkim procesom bi lahko odprla nova vrata za rešitev nekaterih obstoječih problemov pri zdravljenju bolezni. Poleg tega obstajajo tudi klinična poročila o plinski terapiji. Uporaba plina za rešitev problema v fototerapiji je tudi dober primer ponovne uporabe zdravil.«
Referenca dnevnika:
- Gongcheng Ma, Zhongke Liu, Chunguang Zhu, et al. H2O2-odzivna nanobomba NIR-II AIE za nizkotemperaturno fototermalno terapijo za povečanje ogljikovega monoksida. Uporabna kemija. DOI: 10.1002/anie.202207213
