As células cancerosas podem ser direcionadas e destruídas com o metal do asteróide que causou a extinção dos dinossauros, de acordo com uma nova pesquisa de uma colaboração internacional entre a Universidade de Warwick e a Universidade Sun Yat-Sen na China.

Pesquisadores dos grupos Professor Sadler e Professor O'Connor no Departamento de Química de Warwick e o grupo do Professor Hui Chao em Sun Yat-Sen demonstraram que o irídio - o segundo metal mais denso do mundo - pode ser usado para matar células cancerosas, preenchendo-as com uma versão mortal de oxigênio, sem prejudicar o tecido saudável.

Os pesquisadores criaram um composto de irídio e material orgânico, que pode ser direcionado diretamente para células cancerosas, transferir energia para as células para transformar o oxigênio (O2) dentro delas em oxigênio singlete, que é venenoso e mata a célula - sem prejudicar nenhum tecido saudável.

O processo é desencadeado pelo brilho de luz laser visível através da pele na área cancerosa - isso atinge o revestimento reativo à luz do composto, e ativa o metal para começar a preencher o câncer com oxigênio singlete.

Os pesquisadores descobriram que, depois de atacar um tumor modelo de células de câncer de pulmão, cultivado pelos pesquisadores em laboratório para formar uma esfera semelhante a um tumor, com luz laser vermelha (que pode penetrar profundamente na pele), o composto de irídio orgânico ativado havia penetrado e infundido em cada camada do tumor para matá-lo - demonstrando como esse tratamento é eficaz e de longo alcance.

Eles também provaram que o método é seguro para células saudáveis, conduzindo o tratamento em tecido não canceroso e descobrindo que não surtiu efeito.

Além disso, os pesquisadores usaram espectrometria de massa de ultra-alta resolução de última geração para obter uma visão sem precedentes das proteínas individuais dentro das células cancerosas - permitindo-lhes determinar com precisão quais proteínas são atacadas pelo composto orgânico de irídio.

Depois de analisar vigorosamente grandes quantidades de dados - milhares de proteínas das células cancerígenas modelo, eles concluíram que o composto de irídio havia danificado as proteínas para o estresse por choque térmico, e metabolismo da glicose, ambos conhecidos como moléculas-chave no câncer.

A Universidade de Warwick tem o laboratório mais avançado do Reino Unido para este tipo de espectrometria de massa altamente avançada, e é um centro de ciência analítica de classe mundial.

O co-autor Cookson Chiu é um pesquisador de pós-graduação no Departamento de Química de Warwick, financiado pelo Conselho de Pesquisa de Ciências Físicas e Engenharia e Bruker. Ele comentou:

"Este projeto é um avanço na compreensão de como esses novos compostos anticâncer à base de irídio estão atacando as células cancerosas, introduzindo diferentes mecanismos de ação, para contornar o problema da resistência e enfrentar o câncer de um ângulo diferente. "

O Dr. Pingyu Zhang e o Dr. Huaiyi Huang são bolsistas da Royal Society Newton International no Departamento de Química de Warwick. Dr. Zhang adicionou:

"Nossa abordagem inovadora para combater o câncer envolvendo proteínas celulares importantes pode levar a novos medicamentos com novos mecanismos de ação. Eles são urgentemente necessários. Além disso, ligações de pesquisa entre acadêmicos do Reino Unido e da China não só levarão a colaborações duradouras, mas também tem potencial para abrir a tradução de novos medicamentos para a clínica como um desenvolvimento conjunto Reino Unido-China "

Peter O'Connor, Professor de Química Analítica em Warwick, observado:

"Remarkable advances in modern mass spectrometry now allow us to analyse complex mixtures of proteins in cancer cells and pinpoint drug targets, on instruments that are sensitive enough to weigh even a single electron!"

Professor Peter Sadler is excited about where this work can lead. He said:

"The precious metal platinum is already used in more than 50% of cancer chemotherapies. The potential of other precious metals such as iridium to provide new targeted drugs which attack cancer cells in completely new ways and combat resistance, and which can be used safely with the minimum of side-effects, is now being explored.

"International collaborations can greatly hasten progress. It's certainly now time to try to make good medical use of the iridium delivered to us by an asteroid 66 million years ago!"

Photochemotherapy – using laser light to target cancer – is fast emerging as a viable, effective and non-invasive treatment. Patients are becoming increasingly resistant to traditional therapies, so it is vital to establish new pathways like this for fighting the disease.

Iridium was first discovered in 1803, and its name comes from the Latin for 'rainbow'. From the same family as platinum, it is hard, brittle, and is the world's most corrosion-resistant metal. Yellow in colour, its melting point is more than 2400° Celsius.

The metal is rare on Earth, but is abundant in meteoroids – and large amounts of iridium have been discovered in the Earth's crust from around 66 million years ago, leading to the theory that it came to this planet with an asteroid which caused the extinction of the dinosaurs.

Distinguished as a 'Very Important Paper', the research, 'Organo-iridium photosensitizers can induce specific oxidative attack on proteins in cancer cells' is published in the Wiley journal Angewandte Chemie .