Multidisciplinarni tim znanstvenika s Instituta Ruđer Bošković (IRB) razvio je potpuno novi protokol za fluorescentno obilježavanje proteina koji se temelji na neuobičajenoj fotokemijskoj reaktivnosti, a ta inovacija ima veliki potencijal komercijalizacije u suradnji s farmaceutskim i drugim tvrtkama.
Da je riječ o neuobičajenom i važnom protokolu visoke primjenjivosti potvrđuje i patentna prijava u Europi i SAD-u te objava dijela istraživanja u uglednom znanstvenom časopisu Američkog kemijskog društva “ACS Applied Materials & Interfaces” (IF = 8,456), priopćio je u petak Ured za odnose s javnošću IRB-a u Zagrebu.
Kako je istaknuto, ti sjajni rezultati uspješan su ishod sinergije eksperimentalnih i teorijskih istraživanja hrvatskih znanstvenika u području organske sinteze, fotokemije i biologije te suradnje s profesorima Cornelijom Bohne i Peterom Wanom sa Sveučilišta Victoria u Kanadi.
“Ruđerov” tim kemičara, koji uključuje Katarinu Zlatić, dr. Ivanu Antol i dr. Nikolu Basarića iz Zavoda za organsku kemiju i biokemiju, te biologa dr. Lidiju Uzelac, dr. Ana-Mateu Mikecin Dražić i dr. Marijetu Kralj iz Zavoda za molekularnu medicinu IRB-a intenzivno radi na ovim istraživanjima posljednjih deset godina.
Podnesena patentna prijava
Za novi su protokol znanstvenici već podnijeli patentnu prijavu, a nadaju se da će ostvariti partnerstvo s farmaceutskim tvrtkama kao i tvrtkama zainteresiranima za primjenu fluorescentnih tehnologija u biologiji te malim i srednjim poduzećima kako bi uspješno komercijalizirali svoj izum.
”Naš tim je tijekom zadnje četiri godine u sklopu projekta Hrvatske zaklade za znanost (HrZZ) marljivo radio na razvoju novih potencijalnih lijekova za fototerapiju karcinoma. Ono što je posebno zanimljivo kod novoga protokola jest da se ne temelji na ‘fotosenzibilizaciji’ i nastajanju reaktivnog singletnog kisika, koji je trenutno glavni mehanizam fotokemijskog liječenja karcinoma koji se primjenjuje u klinici”, rekao je Nikola Basarić.
“Nova metoda se temelji na fotokemijskoj pretvorbi neškodljivog bojila u vrlo reaktivni spoj ‘kinon-metid’. Karakteristično za ovaj spoj – ‘kinon-metid’ je da reagira s različitim unutarstaničnim molekulama i odgovoran je za staničnu smrt,” objašnjava dr. sc. Nikola Basarić, voditelj Laboratorija za sintetsku organsku kemiju IRB-a te projekta HrZZ-a ‘Supramolekulska kontrola fotokemijskih reakcija eliminacije’ u sklopu kojeg je izveden dio istraživanja”, objasnio je Basarić.
Dodao je kako, s obzirom na to da učinkovitost predloženoga tretmana ne ovisi o prisutnosti otopljenoga kisika u stanicama, koji je često prisutan u vrlo niskoj koncentraciji u stanicama raka, metoda koju smo razvili predstavlja vrlo obećavajuću alternativu u fototerapiji raka. Smatra kako bi se selektivnost metode i minimiziranje nuspojava liječenja moglo osigurati selektivnim pobuđivanjem bojila koja je lokalizirano u tkivu raka, primjerice upotrebom optičkih vlakana.
U nizu različitih sintetiziranih bojila, neke su molekule izrazito svijetle i fluorescentne, te fotokemijski stabilne, pod uvjetom da su pobuđene vidljivom svjetlošću i u tim slučajevima molekule se mogu koristiti kao fluorescentne boje za in vitro stanično oslikavanje u fluorescentnoj mikroskopiji.
Molekule su fotokemijski stabilne nakon pobude vidljivom svjetlosti. Medutim, njihova se fotokemijska reaktivnost može potaknuti upotrebom UV zračenja. Nakon takve pobude UV zračenjem, nastaju vrlo reaktivna “viša pobuđena singletna stanja” koja ultrabrzim reakcijama stvaraju reaktivne vrste “kinon-metide” koji se mogu kovalentno (trajno) vezati za proteine i omogućiti njihovu vizualizaciju fluorescentnom spektroskopijom.
”Mi nastavljamo s istraživanjima te ćemo sljedeće četiri godine u sklopu novog projekta Hrvatske zaklade za znanost (HrZZ) ‘PhotoApp’ raditi na razvoju novih fluorescentnih bojila za fototerapiju karcinoma, a nadamo se u skorije vrijeme i partneru iz industrije s kojim bi mogli uspješno dovršiti komercijalizaciju istraživanja.” zaključio je Basarić.
Novi projekt “Fotokemija: reakcijski mehanizmi i primjene u organskoj sintezi i biologiji”, kojeg je HrZZ odobrila dr. Nikoli Basariću ove godine, vrijedan je gotovo milijun kuna, a okuplja tim od osam vrsnih znanstvenika.
