Los investigadores rastrean cómo reacciona el osmio en una sola célula cancerosa



El osmio es un metal precioso raro que podría usarse para tratar el cáncer con menos efectos secundarios en comparación con el platino, que se usa actualmente en casi la mitad de las quimioterapias.

Investigadores de la Universidad de Warwick han realizado un seguimiento de cómo reacciona exactamente el osmio en una sola célula cancerosa.

Usando una línea de haz de sincrotrón de 185 metros, los investigadores encontraron que el osmio reacciona en el citoplasma en lugar del núcleo de una célula de cáncer de pulmón humano, lo que puede reducir los efectos secundarios.

Usando una línea de luz de 185 metros en el sincrotrón Diamond, los investigadores pudieron ver cómo el osmio, un metal precioso raro que podría usarse para tratamientos contra el cáncer, reacciona en una sola célula de cáncer de pulmón humano. Este es un gran paso adelante en el descubrimiento de nuevos medicamentos contra el cáncer para investigadores de la Universidad de Warwick.

Actualmente, la mitad de los medicamentos contra el cáncer utilizados en quimioterapia contienen el metal platino, que una vez dentro de la célula cancerosa reacciona en el núcleo, lo que puede provocar efectos secundarios indeseables del tratamiento. Sin embargo, el osmio es un metal poco común que no se ha investigado ampliamente y podría usarse como un nuevo tratamiento contra el cáncer con menos efectos secundarios.

En el papel,‘Seguimiento de reacciones de catalizadores asimétricos de hidrogenación de transferencia de organo-osmio en células cancerosas, publicado en la revista Angewandte Chemie, Investigadores de la Universidad de Warwick, por primera vez, han utilizado la nueva línea de luz de 185 m para rastrear el osmio en una sola célula cancerosa a una escala de 100 nanómetros.

Utilizaron dos técnicas para rastrear tratamientos potenciales en células cancerosas, la primera, ICP-MS, que significa espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente, puede cuantificar una amplia gama de elementos naturales y medicamentosos en millones de células. Sin embargo, para investigar una sola célula cancerosa, los investigadores utilizaron imágenes de fluorescencia de rayos X de sincrotrón (XRF).

Usando una línea de luz de nanoprobeta de rayos X duros, investigadores de la Universidad de Warwick observaron cómo reaccionaba el osmio en una sola célula de cáncer de pulmón. Sin embargo, la reactividad del osmio está determinada por su recubrimiento (sus ligandos), por lo que también monitorearon los ligandos en el mismo experimento de XRF etiquetándolos con bromo.

Una vez que el osmio estuvo en la célula, los investigadores observaron que el osmio permanece en el citoplasma, mientras que los ligandos entraron en el núcleo, lo que podría indicar un ataque dual sobre la célula cancerosa.

El profesor Peter Sadler, del Departamento de Química de la Universidad de Warwick, comenta:
“Con una de cada dos personas que contraen cáncer en su vida, la necesidad de encontrar nuevos medicamentos nunca ha sido más urgente. Parte del descubrimiento de medicamentos es ver exactamente cómo reaccionan y funcionan en las células”.

“El osmio es un metal precioso raro; sin embargo, dado que puede actuar como catalizador, se necesita muy poca cantidad para las reacciones en la célula cancerosa, por lo que podría ser un tratamiento sostenible en el futuro. Queríamos ver cómo funcionaba exactamente en una sola célula cancerosa, que involucró una variedad de técnicas novedosas, que incluyen sacar moléculas de agua de la célula y congelarla rápidamente. Mientras que, por lo general, las células se alteran químicamente para ver las reacciones, en nuestro método están cerca de su estado natural, haciendo que nuestros resultados sean más auténticos “.

La Dra. Elizabeth Bolitho, del Departamento de Química y Diamante, agrega:
“Trabajamos las 24 horas del día, 5 días a la semana para recopilar estos datos interesantes, lo que nos permitió ver el interior de las células cancerosas con una resolución a nanoescala. Esto ha proporcionado información crucial sobre los posibles objetivos celulares de tales catalizadores de osmio.

“No solo pudimos rastrear el osmio en una célula de cáncer de pulmón, sino más ampliamente en células de cáncer de mama, de ovario y de próstata, por ejemplo, lo que brinda la esperanza de que en el futuro el osmio podría usarse para tratar una variedad de cánceres diferentes. . “

Nuestro equipo espera avanzar en sus descubrimientos a través del desarrollo preclínico hacia nuevos medicamentos de osmio para el tratamiento del cáncer, aunque esto suele llevar varios años. Si lo logramos, los días y las noches de insomnio dedicados a recopilar datos XRF en el sincrotrón Diamond ciertamente habrán valido la pena “.

Peter Sadler, profesor, Departamento de Química, Universidad de Warwick

Paul Quinn, líder del grupo de imágenes en Diamond Light Source, agregó:
“La colaboración entre Warwick y la línea de luz I14 es muy emocionante. Nuestra investigación ha aprovechado los métodos avanzados de nano imágenes que hemos desarrollado y construido en Diamond para obtener una imagen clara de la ubicación de estos medicamentos dentro de las células cancerosas y obtener información significativa sobre cómo interactúan. . “

Fuente:

Referencia de la revista:

Bolitho, EM, et al. (2021) Seguimiento de reacciones de catalizadores asimétricos de hidrogenación de transferencia de organo-osmio en células cancerosas. Angewandte Chemie. doi.org/10.1002/anie.202016456.

.



Source link