Katalyzátor vyrobí lék v těle pacienta

Léčbu rakoviny provází řada vážných nežádoucích vedlejších účinků. Až už jsou léky podávány nemocným ve formě tablet nebo se přímo zavádějí do žíly, dostávají se do kontaktu s velkou spoustou zdravých buněk a škodí jim. Mnohem šetrnější by k organismu pacientů bylo, kdyby během léčby užívali neškodné látky a ty by sloužily jako suroviny pro syntézu toxické molekuly léku v těsné blízkosti nádoru. Léčba by tak byla zacílena na rakovinné buňky a minimalizovaly by se její nežádoucí účinky na zdravé tkáně a orgány.

Chemici mají k dispozici reakce, při kterých se spojí dvě neškodné komponenty a vytvoří účinnou látku. Patří k nim například reakce azidových skupin N- = N+ = N- a alkynové skupiny –C=C– za vzniku triazolu tvořeného pětičlenným kruhem ze tří atomů dusíku a dvou atomů uhlíku spojených dvojnou vazbou. Využití této reakce k vytvoření léku přímo v lidském organismu bránila potřeba katalyzátoru na bázi mědi. Tyto katalyzátory jsou pro člověka jedovaté.

Britští a malajští vědci nyní ve studii publikované v předním vědeckém časopise Angewandte Chemie oznámili úspěšný vývoj nového katalyzátoru, který výše uvedenou reakci spolehlivě zajistí a přitom není toxický. Katalyzátor je tvořený nanočásticemi mědi vázanými na polymerovou pryskyřici. Jeho neškodnost vědci prověřili tak, že malé kuličky z katalytického materiálu vpravili do těla plůdku akvarijních rybek danií pruhovaných. Plůdek vyrostl v normální rybky bez nejmenších známek jakýchkoli vývojových vad.

Katalyzátor zabíjí rakovinné buňky

O tom, že katalyzátor skutečně dokáže spojit azidovou skupinu s alkynovou skupinou za vzniku triazolu, se autoři studie přesvědčili, když na něm nechali katalyzovat dvě komponenty fluoreskujícího barviva. Úspěch prozradila fluoreskující záře barviva, které se z nesvítících „součástek“ na katalyzátoru vytvořilo. Důležitější byl test, v kterém měl katalyzátor zprostředkovat reakci, při níž vzniká lék proti rakovině.

Vědci si vybrali molekulu combretastatinu A-4 a tu rozložili na dvě poloviny. K jedné polovině připojili azidovou skupinu a druhou polovinu opatřili alkynovou skupinou. Na katalyzátoru do sebe obě poloviny léku „zacvakly“ a propojily se přes triazolový prstenec. Vznikla tak nová varianta combretastatinu A-4. Ta v dalších testech prokázala schopnost potlačovat růst rakovinných buněk a dokonce je i zabíjela.

V budoucnu se tak můžeme dočkat šetrnější léčby, při které budou mikroskopické granule katalyzátoru vpraveny přímo do tkání v blízkosti nádoru, a ten bude následně zaplaven molekulami léku nově vytvářenými z neškodných surovin užívaných pacientem.