À l'aide d'une ligne de lumière de 185 mètres au synchrotron Diamond, les chercheurs ont pu voir comment l'osmium, un métal précieux rare qui pourrait être utilisé pour des traitements contre le cancer, réagit dans une seule cellule humaine cancéreuse du poumon. Il s'agit d'un grand pas en avant dans la découverte de nouveaux médicaments anticancéreux pour les chercheurs de l'Université de Warwick.

Actuellement, la moitié des médicaments anticancéreux utilisés en chimiothérapie contiennent du platine métallique, qui une fois à l'intérieur de la cellule cancéreuse réagit dans le noyau, ce qui peut entraîner des effets secondaires indésirables du traitement. Cependant, l'osmium est un métal rare qui n'a pas fait l'objet de recherches approfondies, et pourrait être utilisé comme un nouveau traitement contre le cancer avec moins d'effets secondaires.

Dans le journal, "Suivi des réactions des catalyseurs asymétriques d'hydrogénation par transfert organo-osmium dans les cellules cancéreuses, " publié dans la revue Angewandte Chemie , des chercheurs de l'Université de Warwick ont, pour la première fois, a utilisé la nouvelle ligne de lumière de 185 m pour suivre l'osmium dans une seule cellule cancéreuse à une échelle de 100 nanomètres.

Ils ont utilisé deux techniques pour suivre les traitements potentiels dans les cellules cancéreuses, la première, ICP-MS, qui signifie Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry, peut quantifier un large éventail d'éléments naturels et médicamenteux dans des millions de cellules. Cependant, pour étudier une seule cellule cancéreuse, les chercheurs ont utilisé l'imagerie par fluorescence X synchrotron (XRF).

À l'aide d'une ligne de lumière nanosonde à rayons X durs, des chercheurs de l'Université de Warwick ont ​​observé comment l'osmium réagissait dans une seule cellule cancéreuse du poumon. Cependant, la réactivité de l'osmium est déterminée par son revêtement (ses ligands), ils ont donc également surveillé les ligands dans la même expérience XRF en les marquant avec du brome.

Une fois l'osmium dans la cellule, les chercheurs ont observé que l'osmium restait dans le cytoplasme, alors que les ligands sont entrés dans le noyau, potentiellement indicatif d'une double attaque sur la cellule cancéreuse.

Professeur Peter Sadler, du Département de chimie de l'Université de Warwick, dit, « Une personne sur deux ayant un cancer au cours de sa vie, le besoin de trouver de nouveaux médicaments n'a jamais été aussi urgent. Une partie de la découverte de médicaments consiste à voir exactement comment ils réagissent et fonctionnent dans les cellules. l'osmium est un métal précieux rare, cependant, puisqu'il peut agir comme un catalyseur, une très petite quantité est nécessaire pour les réactions dans la cellule cancéreuse, il pourrait donc s'agir d'un traitement durable à l'avenir. Nous voulions voir comment cela fonctionnait exactement dans une seule cellule cancéreuse, qui impliquait une variété de nouvelles techniques, y compris le retrait des molécules d'eau de la cellule et sa congélation rapide. Alors que les cellules sont généralement modifiées chimiquement pour voir les réactions, dans notre méthode ils sont proches de leur état naturel, rendre nos résultats plus authentiques."

Dr Elizabeth Bolitho, du Département de chimie et de diamant dit, "Nous avons travaillé 24 heures sur 24, cinq jours par semaine pour collecter ces données passionnantes, nous permettant de voir à l'intérieur des cellules cancéreuses à une résolution nanométrique. Cela a fourni des informations cruciales sur les cibles cellulaires potentielles de ces catalyseurs à l'osmium. Non seulement nous avons pu suivre l'osmium dans une cellule cancéreuse du poumon, mais plus largement dans le cancer du sein, cellules cancéreuses de l'ovaire et de la prostate, par exemple, ce qui laisse espérer qu'à l'avenir l'osmium pourrait être utilisé pour traiter une gamme de cancers différents."

Le professeur Sadler a ajouté :« Notre équipe espère faire progresser ses découvertes grâce au développement préclinique vers de nouveaux médicaments à base d'osmium pour le traitement du cancer, bien que cela prenne généralement plusieurs années. Si nous réussissons, alors les jours et les nuits blanches passés à collecter des données XRF au synchrotron Diamond en auront certainement valu la peine."

Paul Quinn, Le chef du groupe d'imagerie chez Diamond Light Source déclare :"La collaboration entre Warwick et la ligne de lumière I14 est très excitante. Notre recherche a exploité les méthodes avancées de nano-imagerie que nous avons développées et construites à Diamond pour imager avec précision l'emplacement de ces médicaments dans les cellules cancéreuses et obtenir des informations significatives sur la façon dont ils interagissent. ."