Um novo agente anticâncer desenvolvido pela Universidade de Warwick foi estudado usando fluorescência de raios X síncrotron microfoco (SXRF) em I18 na Diamond Light Source. Conforme descrito no Journal of Inorganic Biochemistry , os pesquisadores viram que a droga penetrou nos esferóides das células do câncer de ovário e a distribuição de zinco e cálcio foi perturbada.

Os agentes quimioterápicos à base de platina são usados ​​para tratar muitos pacientes com câncer, mas alguns podem desenvolver resistência a eles. Abordar esta questão, cientistas da Universidade de Warwick procuraram empregar metais preciosos alternativos. Eles desenvolveram um agente à base de ósmio, conhecido como FY26, que exibe alta potência contra uma variedade de linhas de células cancerosas. Para desbloquear o potencial deste novo agente e testar sua eficácia e segurança em ensaios clínicos, a equipe precisa entender totalmente seu mecanismo de ação.

Para explorar como o FY26 se comporta em tumores, a equipe cultivou esferóides de câncer de ovário e usou SXRF em I18 para sondar a profundidade de penetração da droga. Eles observaram que o FY26 poderia entrar nos núcleos dos esferóides, o que é crítico para sua atividade e muito encorajador para o futuro da droga. SXRF também lhes permitiu sondar outros metais dentro das células, que mostrou que a distribuição de zinco e cálcio foi alterada, fornecendo novos insights sobre o mecanismo de morte celular induzida pelo FY26.

Agente anticâncer alternativo

Atualmente, alguns dos tratamentos de câncer mais eficazes envolvem medicamentos à base de platina, que são usados ​​em quase metade de todos os pacientes com câncer que precisam de quimioterapia. Contudo, a resistência aos compostos de platina está aumentando, e, como tal, existe uma necessidade urgente de encontrar agentes anticancerígenos alternativos.

Uma equipe de cientistas da Universidade de Warwick voltou sua atenção para outros tipos de metais preciosos e desenvolveu uma série de complexos de organo-ósmio. Um deles, denominado FY26, destacou-se nos primeiros experimentos e quando examinado pelo Instituto Sanger contra mais de 800 linhas de células cancerosas, exibiu uma potência 49 vezes maior do que as terapias atuais de platina.

Estudos in vitro realizados pelos cientistas da Warwick também demonstraram que o FY26 teve um mecanismo de ação diferente das terapias de platina, mas os detalhes exatos disso eram desconhecidos. A equipe espera levar o medicamento a testes clínicos, mas precisa entender como funciona e como entra nas células cancerosas.

Pesquisador principal e pesquisador de pós-doutorado na University of Warwick, Dr. Carlos Sanchez-Cano, elaborado em seus objetivos:"Sabíamos que o composto entra nas células e está concentrado no interior (provavelmente nas mitocôndrias), mas uma das coisas que não sabíamos era como a droga se comportaria em um tumor. A fluorescência de raios-X nos permitiu demonstrar que nosso composto realmente entra no núcleo de um tumor. "

Boa resolução e alta sensibilidade

A equipe transformou células de câncer de ovário em esferóides (aproximadamente 600 μm de diâmetro), que eles usaram como modelos de tumor simples para seus experimentos. Eles trataram os esferóides com níveis fisiologicamente relevantes de FY26 e usaram fluorescência de raios-X em I18 para mapear a localização da droga com precisão.

"I18 é uma linha de luz microfoco, então o tamanho do feixe pode ser focado em até 2x2 μm2, o que nos permitiu examinar o tumor em detalhes. O problema que temos é que as concentrações do fármaco são bastante baixas nas amostras biológicas, então precisamos de boa sensibilidade. I18 combina boa resolução com alta sensibilidade, o que nos permite detectar nossa droga dentro do modelo de tumor, "explicou o Dr. Sanchez-Cano.

Adicionalmente, A fluorescência de raios-X também permitiu à equipe mapear vários elementos diferentes ao mesmo tempo. Na mesma varredura, eles obtiveram informações sobre vários elementos, como zinco e cálcio, para examinar sua distribuição.

Penetrou no núcleo interno

Incrivelmente, a equipe viu que a droga penetrou no núcleo interno dos esferóides e a profundidade da penetração foi relacionada ao tempo de incubação da droga. Eles também observaram a perturbação de outros metais dentro dos modelos de tumor para obter informações importantes sobre o mecanismo de ação do FY26.

Investigador principal do estudo e Professor de Química da Universidade de Warwick, Professor Peter Sadler, descreveram suas observações:"O cálcio foi perturbado pela droga e isso pode ter indicações para o mecanismo de ação. Na verdade, existem marcas de morte celular imunogênica com a maior liberação de espécies reativas de oxigênio e o movimento do cálcio do retículo endoplasmático. Também vemos uma mudança na distribuição de zinco, o que indica que a estrutura do núcleo está prejudicada. "

A equipe está agora investigando a entrega desta droga com o auxílio de nanopartículas e conduzirá futuros estudos de síncrotron nesses sistemas de entrega. Eles também planejam usar I14 para focar em organelas para observar a droga em mitocôndrias individuais.

A equipe está no início de uma longa jornada com o complexo de organo-ósmio e está dando passos preliminares para os testes pré-clínicos, tendo acabado de concluir um estudo de toxicologia. As informações valiosas reunidas por este estudo na Diamond ajudarão a informar esses testes futuros para o progresso deste novo agente anticâncer.