L'oro combatte il cancro
I risultati stabiliscono una relazione tra la struttura chimica e la reattività di un complesso d'oro, la sua speciazione nella cellula e la sua citotossicità
I metalli preziosi non sono solo ornamenti, ma anche componenti importanti di prodotti farmaceutici, come il farmaco antitumorale cisplatino. Di recente, la ricerca di alternative con una migliore attività ha iniziato a concentrarsi sull'oro. Sulla rivista Angewandte Chemie, un gruppo di ricercatori francesi ha pubblicato il primo studio sulla speciazione e la distribuzione di un complesso di oro(III) nelle cellule tumorali, rivelando come complessi di "oro organico" appositamente progettati possano aprire strade interessanti per la lotta contro il cancro.
L'oro ha una struttura elettronica unica che gli conferisce caratteristiche chimiche eccezionali che si traducono in sottili interazioni con le molecole biologiche. Tuttavia, ad oggi, abbiamo poche informazioni su come i complessi di oro(III) con attività antitumorale si comportano in ambiente biologico. Si trasformano? Vengono ridotti a oro (I) o a oro metallico? In quale parte della cellula vengono attaccati? I ricercatori guidati da Benoît Bertrand, Michèle Salmain, Sylvain Bohic e Jean-Louis Hazemann della Sorbonne Université, dell'Université Grenoble Alpes, del CNRS, dell'INSERM e della European Synchrotron Research Facility hanno ora condotto uno studio completo sulla reattività chimica e sull'attività antitumorale di vari complessi di oro(III). Hanno utilizzato una combinazione di metodi diversi basati sulla radiazione di sincrotrone a raggi X - lampi di luce molto intensi e raggruppati prodotti negli acceleratori di particelle.
Tutti i complessi esaminati (complessi cationici di bifenile d'oro(III) con leganti arilici, alchilici e difosfine, noti come cationi [(C^C)Au(P^P)]+ ) sono accomunati da un atomo d'oro legato a due atomi di carbonio del primo legante e a due atomi di fosforo del secondo, che si stringono come due pinze. Le analisi dimostrano che tutti i complessi esaminati erano stabili sia in ambienti privi di cellule sia all'interno di cellule di cancro al polmone. Non si sono ridotti e non hanno rilasciato i loro ligandi per formare nuovi legami.
I complessi si sono dimostrati tossici nei confronti delle cellule tumorali. Un "complesso dppe" (complesso bifenile di oro(III) con ligando 1,2-difenilfosfinoetano (dppe)) è risultato il più attivo. Il team ha utilizzato una speciale configurazione di nanoanalisi di sincrotrone a raggi-X per "mappare" gli elementi, compreso l'oro, nelle cellule di cancro al polmone congelate e idratate con una risoluzione su scala nanometrica e individuare il complesso dppe. Si è scoperto che si accumula selettivamente nei mitocondri, le "centrali energetiche" delle cellule. Il vantaggio di questo metodo è che non è necessaria alcuna etichettatura, che potrebbe distorcere i risultati. Ciò offre agli scienziati una chiarezza unica nell'esaminare le cellule nel loro stato quasi nativo su scala nanometrica.
Utilizzando metodi di spettroscopia di assorbimento dei raggi X, il team ha ottenuto importanti informazioni sulla valenza, la geometria e lo stato di ossidazione dell'atomo d'oro nel complesso. Queste indicano che l'attività antitumorale dei complessi d'oro deriva principalmente dalla specie cationica nativa (i cationi [(C^C)Au(P^P)]+ ). Probabilmente deriva da interazioni tra l'intero complesso e specifiche molecole biologiche, la cui funzione viene disturbata. Ciò differenzia questi candidati farmaci da altri complessi d'oro diversamente strutturati, che generalmente innescano la morte cellulare attraverso la coordinazione diretta del centro d'oro con le biomolecole. Questi risultati stabiliscono una relazione tra la struttura chimica e la reattività di un complesso d'oro, la sua speciazione nella cellula e la sua citotossicità.
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Pubblicazione originale
Hester Blommaert, Clément Soep, Edwyn Remadna, Héloïse Dossmann, Murielle Salomé, Olivier Proux, Isabelle Kieffer, Jean‐Louis Hazemann, Sylvain Bohic, Michèle Salmain, Benoît Bertrand; "Stability and Mitochondrial Localization of a Highly Cytotoxic Organogold(III) Complex with Diphosphine Ancillary Ligand in Lung Cancer Cells"; Angewandte Chemie International Edition, 2025-3-27
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