Les cellules cancéreuses peuvent être ciblées et détruites avec le métal de l'astéroïde qui a causé l'extinction des dinosaures, selon de nouvelles recherches menées dans le cadre d'une collaboration internationale entre l'Université de Warwick et l'Université Sun Yat-Sen en Chine.

Des chercheurs des groupes du professeur Sadler et du professeur O'Connor du département de chimie de Warwick et du groupe du professeur Hui Chao à Sun Yat-Sen ont démontré que l'iridium - le deuxième métal le plus dense au monde - peut être utilisé pour tuer les cellules cancéreuses en les remplissant d'une version mortelle. d'oxygène, sans endommager les tissus sains.

Les chercheurs ont créé un composé d'iridium et de matière organique, qui peuvent être directement ciblées sur les cellules cancéreuses, transférer de l'énergie aux cellules pour transformer l'oxygène (O2) qu'elles contiennent en oxygène singulet, qui est toxique et tue la cellule - sans endommager les tissus sains.

Le processus est déclenché en projetant une lumière laser visible à travers la peau sur la zone cancéreuse - cela atteint le revêtement réactif à la lumière du composé, et active le métal pour commencer à remplir le cancer avec de l'oxygène singulet.

Les chercheurs ont découvert qu'après avoir attaqué une tumeur modèle de cellules cancéreuses du poumon, cultivée par les chercheurs du laboratoire pour former une sphère ressemblant à une tumeur, avec une lumière laser rouge (qui peut pénétrer profondément à travers la peau), le composé organique d'iridium activé avait pénétré et infusé dans chaque couche de la tumeur pour la tuer, démontrant ainsi l'efficacité et la portée de ce traitement.

Ils ont également prouvé que la méthode est sans danger pour les cellules saines en effectuant le traitement sur des tissus non cancéreux et en trouvant qu'elle n'avait aucun effet.

Par ailleurs, les chercheurs ont utilisé la spectrométrie de masse ultra-haute résolution de pointe pour obtenir une vue sans précédent des protéines individuelles dans les cellules cancéreuses - leur permettant de déterminer avec précision quelles protéines sont attaquées par le composé organique-iridium.

Après avoir analysé vigoureusement d'énormes quantités de données - des milliers de protéines des cellules cancéreuses modèles, ils ont conclu que le composé d'iridium avait endommagé les protéines pour le stress dû au choc thermique, et le métabolisme du glucose, toutes deux connues comme des molécules clés dans le cancer.

L'Université de Warwick possède le laboratoire le plus avancé du Royaume-Uni pour ce type de spectrométrie de masse très avancée, et est un centre de classe mondiale de la science analytique.

Le co-auteur Cookson Chiu est chercheur de troisième cycle au département de chimie de Warwick, financé par le Conseil de recherches en génie et en sciences physiques et Bruker. Il a commenté :

« Ce projet est un bond en avant pour comprendre comment ces nouveaux composés anticancéreux à base d'iridium attaquent les cellules cancéreuses, introduire différents mécanismes d'action, pour contourner le problème de la résistance et aborder le cancer sous un angle différent."

Le Dr Pingyu Zhang et le Dr Huaiyi Huang sont membres de la Royal Society Newton International Fellows au département de chimie de Warwick. Le Dr Zhang a ajouté :

"Notre approche innovante pour lutter contre le cancer impliquant le ciblage d'importantes protéines cellulaires peut conduire à de nouveaux médicaments dotés de nouveaux mécanismes d'action. Ceux-ci sont nécessaires de toute urgence. En outre, les liens de recherche entre les universitaires britanniques et chinois conduiront non seulement à des collaborations durables, mais ont également le potentiel d'ouvrir la traduction de nouveaux médicaments en clinique en tant que développement conjoint Royaume-Uni-Chine"

Peter O'Connor, Professeur de chimie analytique à Warwick, c'est noté:

« Les avancées remarquables de la spectrométrie de masse moderne nous permettent désormais d'analyser des mélanges complexes de protéines dans les cellules cancéreuses et d'identifier des cibles médicamenteuses, on instruments that are sensitive enough to weigh even a single electron!"

Professor Peter Sadler is excited about where this work can lead. Il a dit:

"The precious metal platinum is already used in more than 50% of cancer chemotherapies. The potential of other precious metals such as iridium to provide new targeted drugs which attack cancer cells in completely new ways and combat resistance, and which can be used safely with the minimum of side-effects, is now being explored.

"International collaborations can greatly hasten progress. It's certainly now time to try to make good medical use of the iridium delivered to us by an asteroid 66 million years ago!"

Photochemotherapy – using laser light to target cancer – is fast emerging as a viable, effective and non-invasive treatment. Patients are becoming increasingly resistant to traditional therapies, so it is vital to establish new pathways like this for fighting the disease.

Iridium was first discovered in 1803, and its name comes from the Latin for 'rainbow'. From the same family as platinum, it is hard, brittle, and is the world's most corrosion-resistant metal. Yellow in colour, its melting point is more than 2400° Celsius.

The metal is rare on Earth, but is abundant in meteoroids – and large amounts of iridium have been discovered in the Earth's crust from around 66 million years ago, leading to the theory that it came to this planet with an asteroid which caused the extinction of the dinosaurs.

Distinguished as a 'Very Important Paper', the research, 'Organo-iridium photosensitizers can induce specific oxidative attack on proteins in cancer cells' is published in the Wiley journal Angewandte Chemie .