Actiniu, metal greu, radioactiv și foarte rar, ar putea ajuta la dezvoltarea unor tratamente pentru anumite tipuri de cancer. Dar, până acum, raritatea și radioactivitatea sa au făcut dificilă studierea acestui element. Totuși, chimiștii americani au fixat atomii de actiniu suficient de mult timp pentru a obține o imagine detaliată a modului în care se leagă de alte molecule. Descoperirile au fost publicate în Nature Communications.
„Am realizat o metodă experimentală foarte dificilă din punct de vedere tehnic, care depășește limitele chimiei izotopilor și ne permite să înțelegem mai bine acest element”, a explicat Rebecca Abergel, profesor asociat, liderul grupului de chimie a elementelor grele de la Laboratorul Național Lawrence Berkeley. NE.
Actiniul este un element radioactiv cu numărul atomic 89. Apare în mod natural doar în cantități foarte mici în minereurile de uraniu. Când este folosit în cercetare, este de obicei realizat într-un laborator prin bombardarea unui alt element, radiul.
Terapia alfa țintită
Un izotop (atomi cu o masă specifică) de actiniu, actiniul-225, este testat în studii clinice pentru un nou tip de tratament al cancerului numit terapie alfa țintită.
Acest tratament implică legarea unui atom radioactiv de o moleculă biologică, cum ar fi o proteină, care este atrasă de locul cancerului. Pe măsură ce atomul se descompune, eliberează particule care distrug celulele canceroase din apropiere, dar nu ajung suficient de departe pentru a deteriora restul corpului.
„Există o gamă largă de aplicații pentru aceste elemente, de la energia nucleară la medicină și la securitatea națională, dar dacă nu știm cum se comportă, asta inhibă progresul pe care îl putem face”, a menționat dr. Jen Wacker, chimist la Berkeley.
CITEȘTE ȘI:Cancerul colorectal omoară tot mai mulți tineri
„Există o mișcare de a proiecta sisteme de livrare mai bune pentru a duce actiniul la anumite celule și a-l menține acolo. Dacă putem proiecta proteine pentru a lega actiniul cu o afinitate foarte mare și fie să fie fuzionate cu un anticorp, fie să servească drept proteină țintă, asta ar permite cu adevărat noi modalități de a dezvolta radiofarmaceutice.”, a completat Rebecca Abergel.
În acest studiu, cercetătorii au folosit un izotop diferit de actiniu, actiniu-227, deoarece are o durată de viață mai lungă. Ei au purificat cinci micrograme de metal – cinci milioane de grame – și apoi au legat atomii de proteine cu ajutorul unor molecule numite liganzi.
Oamenii de știință au permis acestui amestec să crească în cristale timp de o săptămână, dezvoltând o „schelă macromoleculară”. Apoi, au răcit cristalele cu azot lichid și au folosit cristalografia cu raze X pentru a dezvolta imagini 3D ale aranjamentului atomilor.
Este pentru prima dată când cineva a reușit să dezvolte o structură cristalină pentru un compus care conține actiniu.
„Lucrez în cristalografie de 40 de ani și am văzut o mulțime de lucruri, iar metoda pe care o folosește echipa este unică și oferă detalii pe care nu le-am putut obține în trecut. Din câte știu, Berkeley Lab este singurul loc din lume în care facem acest tip de studiu și măsurăm cristalele de proteine radioactive.”, a comentat dr. Marc Allaire, șeful Centrului Berkeley pentru echipa de biologie structurală de la Advanced Light Source, unde cercetătorii au făcut imagistica.
În continuare, cercetătorii intenționează să se uite la actiniul-225 terapeutic, precum și să vadă dacă îl pot lega de alte proteine pentru a vedea cum răspunde.
„Sperăm că ne va permite nouă și altora să dezvoltăm sisteme mai bune care sunt utile pentru terapia alfa țintită”, a concluzionat Rebecca Abergel.
Autor: Corina Gheorghe
Foto: Berkeley Lab
CITEȘTE ȘI: Boala din …mâncare. Cum poți reduce riscul de cancer prin alimentație?
