Исследователи представили инновационный подход для определения эффективности фотосенсибилизаторов — соединений, способных целенаправленно воздействовать на мембраны злокачественных клеток под влиянием света. В ходе экспериментов специалисты анализировали изменение поверхностного давления в монослоях липидов, обогащенных различными фотосенсибилизаторами и расположенных на водной поверхности. Под световым воздействием искусственные слои демонстрировали снижение давления на 7,5–50%, причем максимальный результат (50%) зафиксирован для положительно заряженных соединений. Новая методика существенно упрощает оценку активности веществ, что ускорит разработку перспективных препаратов для онкологии.
Прорыв в фотодинамической терапии
Современная медицина активно применяет фотодинамическую терапию — метод, при котором в организм пациента вводятся светочувствительные вещества. При достижении опухолевых тканей эти соединения активируются направленным световым излучением, преобразуя энергию в активные формы кислорода. Последние разрушают структуры раковых клеток, сохраняя здоровые ткани нетронутыми. Однако для масштабирования технологии требуется создание высокоэффективных фотосенсибилизаторов, а их разработка зависит от наличия быстрых и точных методов тестирования.
Инновационная методика оценки
Команда ученых из МИРЭА — Российского технологического университета и Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН предложила революционный способ анализа фотосенсибилизаторов. В исследовании использовались шесть соединений на основе хлоринов — производных хлорофилла, уже применяемых в медицинской практике. Каждое вещество обладало уникальными свойствами благодаря различным зарядам боковых химических групп.
Эксперимент с искусственными мембранами
Ученые создали однослойные липидные пленки, смешав фотосенсибилизаторы с POPC — липидом, входящим в состав клеточных оболочек. Эти модели имитировали поведение соединений в реальных условиях: после попадания в кровоток вещества интегрируются в мембраны клеток и под действием света генерируют активный кислород, повреждающий структуру опухоли.
Результаты и перспективы
В течение 15 минут светового воздействия давление в искусственных мембранах снижалось на 7,5–50%, подтверждая их разрушение. Наиболее эффективными оказались положительно заряженные фотосенсибилизаторы, скорость деградации которых превосходила нейтральные и отрицательные аналоги в 3,3 и 6,6 раза соответственно. Методика не только оценивает эффективность соединений, но и позволяет сравнивать их между собой, что критически важно для разработки лекарств.
Комментарий эксперта
«Наша разработка сократит время и ресурсы, необходимые для доклинических испытаний новых препаратов, активируемых светом. Это открывает путь к ускоренному созданию доступных и эффективных методов лечения социально значимых заболеваний», — подчеркивает Петр Островерхов, руководитель проекта, кандидат химических наук, научный сотрудник МИРЭА — Российского технологического университета.
Источник: indicator.ru