Золото-катализируемая реакция высвобождает активный препарат для уничтожения раковых клеток

Препараты, активируемые внутри организма с помощью каталитических количеств золота, могут стать новым вариантом лечения рака и других заболеваний, как показали четыре исследователя из RIKEN.

Использование металлов для преобразования "замаскированных" пролекарств в их активные формы внутри организма — это развивающаяся область биомедицинских исследований. Эти реакции высвобождения лекарств спроектированы так, чтобы запускаться металлами, не присутствующими в организме естественным образом. Это обеспечивает новый способ запуска высвобождения лекарства, который обещает повысить эффективность и снизить побочные эффекты терапии.

"Исследовательские группы по всему миру проделали много прекрасной работы, показав, что переходные металлы, такие как рутений и палладий, можно использовать в биологических условиях для катализа "разоблачения" лекарств", — говорит Кацунори Танака, руководитель Лаборатории биофункциональной синтетической химии RIKEN. Однако во многих клинических сценариях может быть полезно применять несколько замаскированных препаратов одновременно, каждый из которых активируется с помощью разного металла. "Мы выявили недостаток исследований, посвященных золоту, и поэтому решили взяться за эту уникальную задачу", — говорит Танака.

Многие активные препараты содержат азотсодержащие аминные функциональные группы, поэтому Танака, Кенворд Вонг и их коллеги разработали 2-алкинилбензамид (Ayba) — амин-маскирующую группу, которая должна отщепляться в присутствии золота. Ayba содержит тройную углерод-углеродную алкиновую связь, которая при активации золотом запускает реакцию циклизации, в конечном итоге разрывающую связь между Ayba и замаскированным атомом азота, высвобождая активный препарат.

В ходе тестирования команда использовала Ayba для создания пролекарств двух противораковых соединений, содержащих амин. Добавление золота к этим пролекарствам в раковых клетках высвобождало активный препарат и убивало клетки, что показала команда. Другие металлы не запускали реакцию "разоблачения", а защищенные Ayba препараты можно было использовать в тандеме с пролекарствами, высвобождаемыми рутением и палладием. "Мы считаем, что пролекарства на основе Ayba показали многообещающие результаты", — говорит Танака.

Еще одним преимуществом платформы пролекарств Ayba была возможность ее легкой модификации. Исследователи добавили различные химические боковые цепи к структуре Ayba, что позволило им точно настраивать общие свойства пролекарства, такие как его неспособность проникать через клеточные мембраны. "Возможность создавать производные делает группу Ayba гораздо более функциональной, чем другие подходы", — отмечает Танака.

"Мы надеемся, что эта работа даст нам возможность начать сотрудничество и искать конкретные системы, где наша химия может принести наибольшую пользу", — добавляет Танака. "Наша конечная цель — работать над разработкой новых терапевтических применений".