Solfuro di idrogeno utilizzato nel trattamento del cancro

L'idrogeno solforato è solitamente un gas altamente tossico. Tuttavia, con un'attenta preparazione, può essere utilizzato per supportare la terapia fototermica (PTT) nel trattamento del cancro, come ha recentemente scoperto un team di ricercatori che ha riportato un articolo sulla rivista Angewandte Chemie. Come riferisce il team, un adiuvante che rilascia idrogeno solforato fa sì che le cellule tumorali perdano la loro naturale protezione dal calore e diventino quindi significativamente più sensibili al PTT.

© Wiley-VCH, riutilizzo con credito a 'Angewandte Chemie' e collegamento all'articolo originale.

Respirare acido solfidrico gassoso di solito ci provoca il soffocamento, perché il gas sopprime la catena respiratoria nei mitocondri, le centrali elettriche delle cellule. Tuttavia, l’idrogeno solforato molecolare, se somministrato in piccole quantità alle cellule, non è del tutto tossico. Invece, agisce anche come molecola messaggera e svolge un ruolo nella crescita delle cellule tumorali. Con questo in mente, un team di ricercatori che lavora con Xiaoyuan (Shawn) Chen dell’Università Nazionale di Singapore, si è concentrato sugli effetti dell’idrogeno solforato nei meccanismi di protezione dal calore delle cellule tumorali.

Il team ha scelto questa angolazione perché le cellule tumorali hanno la capacità di proteggersi dal calore eccessivo. In sostanza, lo scopo della terapia fototermica è quello di "bollire" le cellule tumorali dall'interno. Per raggiungere le temperature richieste, un fotosensibilizzatore introdotto nelle celle converte la luce laser in ingresso in calore. Tuttavia, le cellule tumorali rispondono a questo attacco termico aumentando la produzione di proteine ​​da shock termico (HSP), riducendo l’efficacia del trattamento.

Per produrre le proprie HSP, tuttavia, la cellula ha bisogno degli equivalenti energetici prodotti nella catena respiratoria mitocondriale, ed è qui che sono intervenuti Chen e il team. Hanno scoperto che l'idrogeno solforato, quando rilasciato nelle cellule tumorali in quantità adeguate, interrompe la respirazione mitocondriale, sopprime la produzione di HSP e rende più difficile per le cellule tumorali proteggersi. Come donatore di idrogeno solforato, il team ha scelto l'anetolo tritione, un farmaco originariamente utilizzato come trattamento per la secchezza delle fauci e per stimolare la secrezione biliare, ma noto anche per la sua capacità di rilasciare continuamente idrogeno solforato quando viene scomposto nella cellula.

Per completare la terapia fototermica, il team ha accoppiato un derivato dell’anetoletritione con nanodischi di solfuro di rame, che vengono utilizzati nel PTT come fotosensibilizzatore per convertire in modo efficiente la luce del vicino infrarosso in calore. Un trattamento a dose singola ha portato all'eradicazione dei tumori nei topi di laboratorio, a cui erano stati precedentemente impiantati tumori al seno, in pochi giorni. Chen e il team hanno anche scoperto che potevano eseguire il PTT a temperature più basse utilizzando la combinazione adiuvante-fotosensibilizzatore, limitando i danni ai tessuti sani circostanti. Gli autori suggeriscono di utilizzare questo approccio di rimodellamento energetico utilizzando adiuvanti donatori di idrogeno solforato come approccio più generale per un PTT efficace.

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Il dottor Xiaoyuan (Shawn) Chen è professore della cattedra Nasrat Muzayyin in Medicina e tecnologia, Scuola di medicina Yong Loo Lin e Facoltà di design e ingegneria, Università nazionale di Singapore. I suoi interessi di ricerca includono la diagnostica e la terapia del cancro e delle malattie cardiovascolari con particolare attenzione alla modifica delle biomolecole, alla nanomedicina per il potenziamento del rilascio di geni e farmaci e ai nanobiosensori ultrasensibili.

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