研究人员开发光控药物用于未来针对癌症等疾病的精准治疗

西班牙国家研究委员会(CSIC)加泰罗尼亚高等化学研究所(IQAC)的研究人员开发了一系列光敏分子药物，这些药物可以被外部光可逆地激活，从而实现更加局部化和可控的生物效应。这项发表在《药物化学杂志》上的研究表明，光药理学(受光控制的药物)为高度特异性疗法铺平了道路，这些疗法可以为治疗癌症等疾病开辟新途径。

抗癌药物的局限性之一是它们通常无法完全区分癌细胞和健康细胞。当前化学疗法缺乏选择性限制了它的治疗窗口，这降低了治疗的有效性并导致不需要的副作用。

“光敏药物的活性可以通过外部光以可逆的方式精确控制，可以解决这个问题，因为它们可以很好地控制作用部位和所需时间，从而减少副作用并提高疗效，“IQAC药物化学与合成小组的研究员、本研究的主要作者LaiaJosaCulleré解释道。

光控药物的新进展

在这项新靶向抗肿瘤药物的研究中，光的使用特别有吸引力，因为它可以通过调整波长、强度和曝光时间等参数来控制抗肿瘤活性。

因此，当在特定光照条件下被照射时，光敏分子会改变它们的结构，从而可以在光控制下诱导对特定目标受体的影响。这可以允许更精确地外部控制药物的治疗效果。

“迄今为止，这类药物正处于应用于视网膜或疼痛的实验阶段，但到目前为止，在肿瘤学方面取得良好效果的研究并不多，”LaiaJosaCulleré解释说。

这项研究的重点是肿瘤学中的一个共同目标，即组蛋白脱乙酰酶(HDAC)。当这些酶失调时，它们会阻止某些基因(例如肿瘤抑制基因)的表达，因此在这些情况下，细胞更有可能变成癌细胞。出于这个原因，正在开发多种药物，旨在抑制调节不良的HDAC，以减缓这种疾病的进展。

目前，已有作用于这些酶的常规药物，但这些药物的选择性和毒性较低。出于这个原因，这项研究的重点是设计基于这些传统药物的分子，但这些分子可以通过光进行可逆调节，从而可以通过改变光照条件来控制它们的活性。

第一个结果表明，当这些分子被光激活时，它们会抑制HDAC，而不是当它们在黑暗中不活跃时。这些早期分子的局限性在于它们需要紫外线才能激活，这对细胞有害，并且在生物组织中的渗透性低。因此，分子被优化为用绿光(可见光)激活，并且在光照下也获得了比在黑暗中更好的结果。

最后，这些分子的活性在四种癌细胞系中得到验证：宫颈癌、乳腺癌、白血病和结肠癌。结果显示，用绿光照射后癌细胞死亡增加，但在黑暗中没有影响。“这项研究的优势之一是这些分子被可见光(绿色)激活，而几乎所有被描述为抗癌的分子都被紫外线激活，这阻止了该方法进展到体内测试和患者体内，”IQAC药物化学与合成小组的AmadeuLlebaria解释道。

目的：更具体和可控的治疗

作为这项研究的结果，研究人员开发了一个小型光敏分子药物库，仅通过可见光照射即可控制细胞活力，可见光的渗透性更强，对细胞的损害更小。相信这些结果将为研究这些分子在斑马鱼或小鼠体内的作用铺平道路，通过选择性地照亮肿瘤区域以激活药物，同时将其维持在身体的其他部位非活性形式，从而避免对健康组织产生不必要的副作用。

JosaCulleré总结道：“我们认为，对这些光敏分子的研究对于建立使用光药理学更有效、更安全地治疗癌症的体内概念证明非常重要。”