Порфирины — ключевые игроки в борьбе с онкологией
Уникальные молекулы порфиринов, состоящие из четырех углеродно-азотных циклов, открывают новые возможности в диагностике и лечении рака. Благодаря способности накапливаться в опухолях и светиться при облучении, они помогают визуализировать новообразования. Кроме того, порфирины генерируют активный кислород, разрушающий мембраны и ДНК раковых клеток, что приводит к их гибели. Это делает их перспективной основой для создания высокоэффективных противоопухолевых препаратов.
Новое понимание механизмов связывания
Ученые Института химии растворов имени Г.А. Крестова РАН при поддержке Российского научного фонда раскрыли особенности взаимодействия порфиринов с ДНК. Исследователи сосредоточились на молекулах с тремя положительно заряженными группами, чья несимметричная структура усиливает терапевтический потенциал. Это открытие позволит создавать препараты с повышенной избирательностью действия.
Инновационные методы исследования
Для изучения процессов использовались спектральный анализ и калориметрия. Изменения в поглощении света порфиринами при контакте с ДНК помогли определить механизмы связывания. Термохимические методы выявили структурные изменения молекул: сравнение теплоемкости чистых растворов ДНК, порфиринов и их комплексов дало ценную информацию о характере взаимодействий.
Эксперименты с разными типами ДНК
В работе были задействованы три вида ДНК: искусственные с прочными и слабыми межцепочными связями, а также природная ДНК из тимуса теленка. Оказалось, что в плотных структурах порфирины встраиваются внутрь спирали, вызывая на 45% больше разрывов связей. В рыхлых участках молекулы действуют снаружи, что на 17% снижает структурные изменения. Это доказывает зависимость эффективности терапии от особенностей ДНК-мишени.
Широкие перспективы применения
Несимметричные порфирины демонстрируют потенциал не только в онкологии, но и в борьбе с вирусами и бактериями. Их способность целенаправленно повреждать плотно упакованные участки ДНК патогенов открывает путь к созданию узкоспециализированных препаратов. Это особенно актуально в условиях роста антибиотикорезистентности.
Комментарий эксперта
«Наше исследование перевернуло представления о взаимодействии порфиринов с генетическим материалом, — делится Наталья Лебедева, руководитель проекта РНФ, доктор химических наук. — Сейчас мы работаем над модификацией молекул для точечного воздействия на конкретные участки ДНК. Это станет основой для нового поколения противоопухолевых и антимикробных средств».
Источник: naked-science.ru
