מדענים עשו התקדמות מדהימה בפיתוח טיפולי סרטן המסייעים לחולים בכל סוגי הסרטן. עם זאת, הם עומדים בפני מגבלות בקביעת התוצאות של יעילות התרופה, כמו גם הבטחת הפצה שווה בין כל תאי הסרטן בגלל האופי הקומפקטי ביותר של גידולים. חוקרים פועלים לשנות זאת על ידי מתן לתרופות כימותרפיות מעין 'אות' כימי המאפשר להן לעקוב אחר בתוך תאים.
מחקר פורץ דרך זה מתמקד בגרסה שעברה טרנספורמציה של תרופה כימותרפית בשימוש נרחב, דוקסורוביצין, אשר הופכת את התרופה שלא ניתנה לזיהוי בעבר, לניתנת לזיהוי.
הצוות המניע את המחקר הזה כולל את קרייג ריצ'רד, עמית מחקר פוסט-דוקטורט במרכז הסרטן באילינוי (CCIL), ואת המדען הראשי ב-Eli Lily and Company, Pei-Hsuan Hsieh.
הם משתמשים בגרסה של דוקסורוביצין הידועה גם בשם DOX-IR, אשר משתנה על ידי הצמדת מתכת קרבוניל, תרכובת כימית שנוצרת כאשר אטום מתכת נקשר למולקולה אחת או יותר של פחמן חד חמצני, הפועל כמכשיר מסומן על ידי ספיגת אור אינפרא אדום, מה שמקל על זיהוי התרופה כשהיא עוברת במיקרוסקופ סרטני במיקרוסקופ.
ספקטרוסקופיה אינפרא אדום יכולה לראות את החתימה הכימית של דוקסורוביצין, אבל מכיוון שמדובר במולקולה אורגנית, האות שלה חופף לזה של תאים. קשה מאוד להבחין בין האותות הללו בתוך הקשר סלולרי. עם זאת, כאשר הוא מסומן, הוא בולט מאוד בבירור בגלל קבוצת הקרבוניל המתכת הזו."
קרייג ריצ'רד, עמית מחקר פוסט-דוקטורט במרכז הסרטן באילינוי
על מנת להבין את DOX-IR, החוקרים השוו תאי סרטן שטופלו בדוקסורוביצין ל-DOX-IR. נמצא שתאים ספגו את ה-DOX-IR לאורך זמן והאות שלו גדל ככל שיותר מהתרופה התרכזה בתאים. DOX-IR גם מאפשר להם למדוד את ריכוז התרופה בתוך תא בודד. התוצאה המבטיחה של המחקר סוללת את הדרך לטיפולים פוטנציאליים מותאמים אישית בסרטן.
"יכול להיות לזה גם פוטנציאל טיפולי וגם אבחנתי", אמר ריצ'רד. "אתה יכול לקחת את הקרבונילים המתכתיים האלה, ואתה יכול גם לתת להם אותות לשחרר את הפחמן החד חמצני שנמצא עליהם (קרבונילים מתכתיים) ושיכול לשמש כטיפול למחלות אחרות כולל סרטן".
כמו בכל מחקר, ישנן מגבלות במתודולוגיה הנוכחית של שימוש אפשרי ב-DOX-IR כתרופה כימותרפית.
"הוספת תווית האינפרא אדום משנה את אופן ההתנהגות של התרופה בתוך התא", אמר ריצ'רד. "התרופה שהשתנתה לא מגיעה לאותם מקומות כמו דוקסורוביצין ללא שינוי. עם זאת, אם אתה מהנדס קישור שנשבר בתנאים מסוימים, אתה עלול לשחזר את הפעילות הרגילה של דוקסורוביצין תוך שמירה על תווית האינפרא אדום בתוך התא".
השימוש בספקטרוסקופיה אינפרא אדום מראה כיצד תרופה סרטנית זו מתנהגת בתוך תאים, מה שיכול לעזור לקבוע את יעילות הטיפול ואילו תאים עמידים לטיפול. "זה נותן לחוקרים את התבנית כיצד לעשות זאת עם תרופות אחרות באופן פוטנציאלי", אמר ריצ'רד.
