Недавние исследования показали, что порфирины с тремя положительными зарядами могут проникать внутрь ДНК или крепиться к ней снаружи. Эти молекулы выделяют активные формы кислорода, которые могут разрушать ДНК и помочь в борьбе с раковыми клетками. Но не только кислород тут главный — порфирины ещё и разрывают связи внутри ДНК. Это открытие может привести к созданию лекарств, которые уничтожают ДНК опухолей. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе Российского научного фонда. Исследование опубликовано в Journal of Molecular Liquids.
Порфирины — это такие вещества, которые состоят из четырёх связанных циклов углерода и азота. Они накапливаются в опухолях, что помогает изучать их и делать снимки. Под действием света порфирины начинают светиться и создают активные формы кислорода, которые разрушают мембраны раковых клеток, убивая их. Препараты на основе порфиринов могут быть полезны в лечении рака, но пока не совсем ясно, как они взаимодействуют с ДНК.
Учёные из Института химии растворов им. Г.А. Крестова РАН (Иваново) изучали, как порфирины взаимодействуют с ДНК. Они использовали спектральный и калориметрический анализы, чтобы понять, как порфирины связываются с ДНК. Оказалось, что порфирины поглощают ультрафиолетовый и видимый свет, и это изменяет спектр при контакте с ДНК — так можно определить механизм их взаимодействия. Термохимические методы помогли понять, как меняется структура ДНК при их связывании.
В экспериментах использовали три типа ДНК: искусственные с крепкими и слабыми связями, а также телячью ДНК с двойными и тройными связями. Порфирины встраивались в прочные цепи, разрушая их, а со слабыми цепями взаимодействовали снаружи. Такое различие в поведении порфиринов может зависеть от особенностей строения ДНК.
Порфирины могут применяться не только в борьбе с раком, но и как антибиотики и противовирусные средства. Несимметричные молекулы более действенны против организмов с плотно упакованной ДНК, так как они наносят больше повреждений.
«Наши исследования показали, что несимметричные порфирины могут формировать уникальные комплексы с ДНК, что открывает новые возможности для их избирательного использования. Эти данные могут помочь в создании не только противораковых, но и специфичных противовирусных и антибактериальных препаратов. В будущем мы планируем создать модифицированные порфирины, которые будут связываться с определёнными участками ДНК», — отметила Наталья Лебедева, руководитель проекта, поддержанного РНФ, доктор химических наук и заведующая лабораторией в Институте химии растворов им. Г.А. Крестова РАН.
Ранее сообщалось, что белки S100 могут помочь в разработке лекарств для лечения болезни Альцгеймера.