Fénnyel vezérelt gyógyszerek: magyar kutatók áttörése a célzott terápiákban

A kutatás középpontjában úgynevezett „fotokalitkák” (photocage-ek) állnak. Ezek olyan speciális molekulák, amelyek ideiglenesen inaktiválják a hatóanyagokat: kémiai kötés révén jelentősen csökkentik azok biológiai aktivitását. Amikor azonban a megfelelő hullámhosszú, és az élő szervezetek számára ártalmatlan fénnyel megvilágítják őket, ez a kötés gyorsan felbomlik, és a gyógyszer a kívánt helyen újra aktívvá válik.

Az újonnan kifejlesztett rendszer több szempontból is kiemelkedő. Egyrészt kompatibilis a klinikai gyakorlatban már alkalmazott fényforrásokkal (például 630 nm-es vörös fénnyel), másrészt sötétben rendkívül stabil, így a hatóanyag nem aktiválódik idő előtt. A kutatók kimutatták, hogy már néhány másodperces megvilágítás elegendő a hatóanyag felszabadításához.

A technológia hatékonyságát különösen jól szemlélteti egy erős rákellenes szer, a monometil-aurisztatin E (MMAE) vizsgálata. Ez az anyag már nagyon kis mennyiségben is rendkívül toxikus, azonban a fotokalitkával inaktivált formában hatása közel ezredrészére csökkenthető. A teljes hatás ugyanakkor célzott fénybesugárzással visszaállítható.

A kutatók több szinten is igazolták az eljárás működését: hagyományos sejtkultúrákban, fejlettebb 3D tumorszferoid modellekben, valamint élő rendszerekben is. Egy osztrák együttműködés keretében csirkeembriókban növesztett daganatokon mutatták ki, hogy a megvilágított tumorok esetében csökken az érképződés és a sejtosztódás, míg fény hiányában a hatás jóval gyengébb marad.

A módszer nemcsak daganatellenes terápiákban ígéretes. A kutatók azt is megmutatták, hogy alkalmas gyors biológiai folyamatok precíz szabályozására, például sejtfelszíni receptorok fényvezérelt aktiválására. Ez hosszabb távon akár az idegrendszer célzott működésének befolyásolásához is új eszközöket adhat.

Bár a klinikai alkalmazás még további kutatásokat igényel, az eredmények fontos lépést jelentenek a fényaktivált, célzott gyógyszeres kezelések, különösen a mellékhatások csökkentésére törekvő kemoterápiás megoldások felé.

A teljes eredeti tartalom itt olvasható: https://doi.org/10.1021/jacs.6c02825