Для диагностики и лечения разработали сверхпрочные металлические соединения

Некоторые химические соединения определенных элементов из группы металлов можно использовать особым образом в медицинской визуализации, а также для потенциального применения в персонализированной точной медицине.

Это продемонстрировала исследовательская группа под руководством профессора д-ра Питера Комба из Института неорганической химии Гейдельбергского университета. В своих фундаментальных исследованиях гейдельбергские ученые работали с ионами марганца, лютеция и актиния. Особое внимание в своей работе они уделяли лигандам с так называемым биспидиновым каркасом. Эти соединения чрезвычайно жесткие и могут связывать ионы металлов с большой устойчивостью и избирательностью.

В работе с марганцем, переходным металлом с особыми свойствами, такими как способность повышать контрастность при магнитно-резонансной томографии (МРТ), исследовательская группа синтезировала три различных биспидиновых лиганда и их соединения с марганцем (II). Они демонстрируют устойчивость комплексов в десять миллиардов раз выше, чем у цинка (II), основного конкурента марганца (II) в биологических системах. По словам профессора Комбы, эти соединения особенно хорошо подходят в качестве контрастных агентов в магнитно-резонансной томографии, поскольку они не обменивают ионы марганца на ионы цинка в организме животных и человека.

До сих пор для этих целей использовались почти исключительно соединения гадолиния (III). Однако в последние годы возросли опасения по поводу безопасности, поскольку свободные ионы гадолиния (III) токсичны, объясняет химик. «Это также справедливо и для свободных ионов марганца (II). Однако поскольку марганец, в отличие от гадолиния, необходим для человеческого организма, существуют естественные механизмы, которые могут выводить марганец (II) из организма. Таким образом, дальнейшая разработка этих веществ для клинического применения может стать достойной целью», — утверждает Комба. Он сообщает, что качество первых МРТ-изображений у мышей с одним из разработанных в Гейдельберге комплексов марганца сравнимо с результатами, полученными при использовании клинически испытанного контрастного вещества гадолиния.

В дополнение к этим новым марганец-селективным лигандам доктор Патрик Цеслик также разработал биспидиновый каркас, который образует очень стабильные соединения с металлами лютеций-177 и актиний-225. Этот лиганд представляет собой так называемый бифункциональный хелатор (БФХ) с двойной функцией и поэтому является частью модульной системы. БФХ может связываться с ионом радиоактивного металла, а также соединяться с биологическим вектором, таким как антитело, для обнаружения конкретных молекул или тканей в организме. В данном случае BFC был соединен с пептидом, который может определять местонахождение опухолевых клеток в организме.

Такое химическое соединение — еще его называют конъюгатом — можно пометить радионуклидами, которые необходимы для визуализации или лечения. «Мы смогли показать, что наши конъюгаты с важными для медицины радионуклидами лютеций-177 и актиний-225 демонстрируют такие же хорошие свойства, как и конъюгаты с ДОТА, бифункциональным хелатором, который уже используется в клинической практике», — уточнил д-р Цеслик, который проводил исследования для своей докторской диссертации в команде профессора Комба. „Основное преимущество разработанного нами БФХ заключается в том, что, в отличие от систем DOTA, его можно очень быстро и в мягких условиях маркировать радиоактивными ионами металлов. Таким образом, конъюгаты можно использовать с очень чувствительными антителами, которые могут иметь значение для диагностики и лечения в персонализированной медицине“, — объясняет Патрик Цеслик.

Результаты исследования опубликованы в издании Journal of the American Chemical Society.

06.02.2023


Подписаться в Telegram



Здоровье

Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека

Чуткие носы собак способны распознать ранние п...

Cancer: Риск развития рака зависит от метаболического синдрома
Cancer: Риск развития рака зависит от метаболического синдрома

Новое исследование показывает, что люди с...

Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста

Мигрирующие нейроны обладают конусом роста, ко...

Cell: Открыта новая роль нейтрофилов в борьбе с раком
Cell: Открыта новая роль нейтрофилов в борьбе с раком

В исследовании, опубликованном в журнале ...

IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни
IEEE: Экзоскелет поможет перенесшим инсульт вернуться к нормальной жизни

Портативное роботизированное устройство, котор...

NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний

Новое исследование, проведенное группой ученых...

Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть

Основываясь на десятилетних наблюдениях з...

Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни

Нервная анорексия поражает как мужчин, та...

Cell: Выяснилось, почему из-за конфет и жвачки без сахара бывают газы
Cell: Выяснилось, почему из-за конфет и жвачки без сахара бывают газы

Исследователи из Калифорнийского универси...

ИВЛ может травмировать менее эластичные легкие недоношенных
ИВЛ может травмировать менее эластичные легкие недоношенных

Многие недоношенные дети нуждаются в меха...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Journal of Experimental Child Psychology: Не спеши языком, торопись делом
Journal of Experimental Child Psychology: Не спеши языком, торопись делом
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса