Les souris ont reçu une injection d'une dose de vitamine C supplémentaire, augmenter la concentration au-dessus de la normale. Le signal de la sonde s'est propagé dans tout le corps pendant une heure, devenant particulièrement intense dans les organes vitaux. C'est la première fois que des chercheurs ont directement imagé la vitamine C administrée à une souris. Crédit : 2017 Kazuyuki Ishii, Institut des sciences industrielles, L'Université de Tokyo
La vitamine C est surtout connue comme un nutriment. A des doses suffisamment élevées, cependant, la vitamine C montre également un potentiel contre de nombreux cancers, selon des études récentes. Pour développer avec succès la vitamine C (nommée chimiquement acide ascorbique) en tant que médicament, il est crucial de sonder sa concentration dans l'organisme, assurant ainsi des doses sûres et efficaces.
La surveillance des niveaux changeants d'un médicament délivré n'est pas facile. Pour l'acide ascorbique, une méthode consiste à utiliser la réaction entre le composé et des molécules sondes fluorescentes, permettant aux chimistes de retracer visuellement son mouvement à travers le corps. La fluorescence nécessite de la lumière, cependant, et les sondes existantes utilisent la lumière de la mauvaise longueur d'onde pour pénétrer dans les tissus vivants. Maintenant, une équipe dirigée par l'Institut des sciences industrielles (IIS) de l'Université de Tokyo a développé une nouvelle sonde qui pourrait ouvrir la voie à l'acide ascorbique comme traitement contre le cancer.
Dans une étude publiée dans Rapports scientifiques , Les niveaux d'acide ascorbique chez la souris ont été suivis à l'aide d'une molécule complexe appelée R2c. En utilisant une chimie intelligente, l'équipe IIS a conçu cette sonde pour réagir avec les molécules d'acide ascorbique dans le corps. Une heure après l'injection de R2c dans la queue des souris, tout le corps était fluorescent, mettre en évidence l'acide ascorbique naturellement présent chez les souris, car la sonde R2c circulait dans le sang.
Prochain, les souris ont reçu une injection d'une dose supplémentaire d'acide ascorbique, augmenter la concentration au-dessus de la normale. Dans les 10 minutes, le signal de fluorescence a éclaté dans l'abdomen - montrant qu'il s'agissait de la première destination de la dose d'acide ascorbique coulant de la queue. Comme avant, le signal de la sonde s'est ensuite propagé dans tout le corps au cours de l'heure suivante, devenant particulièrement intense dans les organes vitaux. C'est la première fois que des chercheurs ont directement imagé l'acide ascorbique administré à une souris.
La sonde est très sensible, détecter l'acide ascorbique jusqu'à des quantités micromolaires - un niveau suffisant pour le détecter dans le sang humain. Comme l'explique le premier auteur de l'étude, Takanori Yokoi, "Nous avons créé R2c à partir d'un composé de silicium, SiPc, liés aux radicaux libres TEMPO. Les radicaux empêchent les molécules de SiPc de s'agréger, ce qui éteindrait leur fluorescence. À son tour, chaque molécule sonde est encapsulée dans une protéine appelée BSA."
En bloquant les réactions avec des produits chimiques autres que la cible, BSA garantit que la sonde est également sélective. R2c réagit rapidement avec l'acide ascorbique, devenir une molécule fluorescente - mais elle reste sévèrement distante des autres composés biologiques. L'équipe a découvert que le peroxyde d'hydrogène, qui se produit dans le corps, pourrait être ajouté à R2c sans interférer avec le signal de l'acide ascorbique - du moins en laboratoire. Cela soulève l'espoir que R2c puisse également détecter fidèlement l'acide ascorbique chez les patients humains.
"Notre sonde est la première à tracer la vitamine C avec sensibilité et rapidité, sélectivité, et faible toxicité, " auteur correspondant Kazuyuki Ishii dit. " Excitant, nous pourrions observer exactement dans quels organes la vitamine C s'est accumulée. Pour le traitement clinique du cancer, ce serait une aide inestimable pour administrer efficacement ce médicament aux bonnes parties du corps."