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

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...

Neuropsychologia: Как эмоции помогают людям с афазией подбирать слова
Neuropsychologia: Как эмоции помогают людям с афазией подбирать слова

Людям с афазией труднее придумать слова, ...

eGastroenterology: Точная медицина нейтрализует воспалительные болезни кишечника
eGastroenterology: Точная медицина нейтрализует воспалительные болезни кишечника

Распространенность воспалительных заболеваний ...

Virology: Ученые создали белок рецептора COVID в клетках мыши
Virology: Ученые создали белок рецептора COVID в клетках мыши

Группа ученых из Брукхейвенской националь...

Nucleic Acids Research: Ученые открыли ключевые этапы восстановления ДНК
Nucleic Acids Research: Ученые открыли ключевые этапы восстановления ДНК

Изучая социальную мобильность в современн...

Ученые нашли ген, отсутствие которого вызывает бесплодие
Ученые нашли ген, отсутствие которого вызывает бесплодие

Мыши, у которых отсутствует определенный ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Транзисторы на основе бальзового дерева усилят позиции зеленой электроники
Транзисторы на основе бальзового дерева усилят позиции зеленой электроники
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
British Journal of Anaesthesia: Ученые выявили ошибку в работе пульсоксиметров
British Journal of Anaesthesia: Ученые выявили ошибку в работе пульсоксиметров
FEARC: Археологи используют фундук для реконструкции древних лесных массивов
FEARC: Археологи используют фундук для реконструкции древних лесных массивов
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
PNAS Nexus: Хоть горшком назовите, только учитывайте культурные различия
PNAS Nexus: Хоть горшком назовите, только учитывайте культурные различия
Nature Comm: Ошибка Пифагора вынуждает пересмотреть принципы создания музыки
Nature Comm: Ошибка Пифагора вынуждает пересмотреть принципы создания музыки
Открыт антивозрастной эффект витамина D и рецептора в средней кишке дрозофилы
Открыт антивозрастной эффект витамина D и рецептора в средней кишке дрозофилы
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть

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