Совместная команда специалистов из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, Национального медицинского исследовательского центра онкологии им. Н. Н. Блохина, Санкт-Петербургского Государственного университета, при поддержке Российского Научного Фонда, успешно разработала уникальные люминесцентные комплексы редкоземельных металлов с выраженной противоопухолевой активностью. Эта инновационная разработка открывает новые горизонты для онкотерапии и современных методов биовизуализации.
Потенциал металлокомплексов в медицине и биосенсорике
Ведущие научные центры России поставили перед собой задачу поиска новых соединений, которые одновременно обладают способностью бороться с онкологическими заболеваниями и могут быть использованы в качестве надежных биомаркеров благодаря выдающимся оптическим свойствам. Традиционно металлокомплексы отличаются более высокой биологической активностью по сравнению с исходными веществами. Однако одной из главных трудностей при внедрении таких соединений всегда являлась необходимость максимизировать проникновение лекарства в клетки и точно отслеживать его локализацию в организме. Интеграция фотолюминесцентных свойств в структуру биологически активных соединений открывает реальные перспективы для решения этих задач на новом уровне, позволяя создать эффективные инструменты биосенсорики и мониторинга.
Новые комплексы редкоземельных металлов: структура и свойства
Междисциплинарная команда химиков, физиков, биофизиков и медиков из Москвы и Санкт-Петербурга синтезировала линейку лантаноидных комплексов, основой которых выступают ионы гадолиния, европия и самария, сопровождаемых лигандами — анионами тиофенкарбоновой кислоты и фенантролина. Эти соединения проявили исключительно яркие люминесцентные свойства, а также показали значительную избирательную токсичность в опытах с линиями клеток рака яичников (SKOV3), молочной железы (SKBR3), колоректального рака (HCT116) и рака легких (A549). Помимо этого, ученые провели углубленный анализ взаимодействия данных комплексов с молекулами ДНК, а также проверили устойчивость соединений в водных средах, что важно для их дальнейшего применения в живых системах.
Комментарий эксперта: Марина Уварова о механизме действия новых материалов
Руководитель Лаборатории новых антибактериальных координационных соединений ИОНХ РАН, кандидат химических наук Марина Уварова прокомментировала полученные результаты: «Металлокомплексы — это уникальная система, где свойства формируются благодаря взаимодействию центрального атома металла и органического окружения. Регулируя состав лигандов, мы целенаправленно добились высочайшей селективности: новые комплексы оказались в три раза более токсичными для опухолевых клеток, чем для здоровых фибробластов. Оптимизация лигандного окружения позволила усилить не только люминесценцию, но и цитотоксическую избирательность и стабильность соединений. Благодаря этому теперь мы можем не только лечить, но и эффективно отслеживать действие препарата в режиме реального времени посредством клеточной визуализации — это крупный шаг к персонализированной терапии».
Применения и перспективы: адресная доставка, биомаркеры, сенсоры
Исследование открывает путь к созданию новой категории препаратов для адресной противоопухолевой терапии, а также расширяет возможности в области биомедицины — от разработки эффективных оптических биомаркеров до инструментов высокоточной диагностики. Свойства новых материалов позволяют использовать их в качестве молекулярных зонтов для мониторинга положения и активности препаратов внутри организма, а также интегрировать в оптические сенсоры для выявления патологических изменений на самых ранних этапах заболеваний.
Наука и инновации — движущая сила будущего медицины
Успех коллективной работы ученых был достигнут благодаря поддержке Российского Научного Фонда и отражает вклад отечественных институтов в создание передовых решений для здравоохранения. Проект реализуется в рамках Десятилетия науки и технологий и федеральной программы «Популяризация науки и технологий», при содействии Министерства науки и высшего образования России. Эта научная работа наглядно демонстрирует, как взаимное сотрудничество ведущих научных школ и интеграция знаний из разных дисциплин могут привести к разработке терапевтических и диагностических средств нового поколения, способных значительно повысить качество жизни и эффективность лечения сложных заболеваний.
Источник: indicator.ru
