יוני סידן חיוניים לתאים, אך יכולים להיות רעילים בריכוזים גבוהים יותר. צוות חוקרים עיצב והכין כעת תרופה משולבת שהורגת תאי גידול על ידי וויסות זרימת הסידן לתא. מקור סידן חיצוני אינו הכרחי מכיוון שמשתמשים רק ביוני הסידן שכבר נמצאים ברקמת הגידול, על פי המחקר שפורסם בכתב העת Angewandte Chemie.
תאים ביולוגיים זקוקים ליוני סידן, בין היתר, לתפקוד תקין של המיטוכונדריה, תחנות הכוח של התאים. עם זאת, אם יש יותר מדי סידן, התהליכים המיטוכונדריים הופכים לא מאוזנים והתא נחנק. קבוצת מחקר בראשות Juyoung Yoon מאוניברסיטת Ewha Womens בסיאול, דרום קוריאה, יחד עם צוותים מסין, ניצלה כעת את התהליך הזה ופיתחה תרופה סינרגטית נגד גידולים שיכולה לפתוח תעלות סידן ובכך לעורר סערת סידן קטלנית בתוך תא גידול.
החוקרים התמקדו בשתי תעלות, הראשונה בממברנה החיצונית, והשנייה הייתה תעלת סידן ברטיקולום האנדופלזמי, אברון תא שאוגר גם יוני סידן. התעלה הממוקמת בממברנה החיצונית נפתחת כאשר היא נחשפת לכמות גדולה של מיני חמצן תגובתיים (ROS), בעוד שהתעלה ברטיקולום האנדופלזמי מופעלת על ידי מולקולות תחמוצת החנקן.
כדי ליצור את ה-ROS שפותחים את תעלת הסידן של הממברנה החיצונית, החוקרים השתמשו בצבע אינדוסיאנין ירוק. חומר ביואקטיבי זה יכול להיות מופעל על ידי הקרנה באור קרוב לאינפרא אדום, אשר לא רק מעורר תגובות המובילות ל-ROS, אלא שהוא גם מחמם את הסביבה. הצוות מסביר שהטמפרטורה המקומית הגבוהה מפעילה את הגורם הפעיל השני, BNN-6, לשחרור מולקולות תחמוצת חנקן הפותחות את התעלה ברטיקולום האנדופלזמי.
בעקבות ניסויים מוצלחים בקווי תאי גידול, הצוות בדק פורמולציה להזרקה בעכברים שהושתלו בגידול. כדי ליצור תרופה משולבת ביו-תואמת, החוקרים העמיסו את החומרים הפעילים לתוך חרוזי סיליקה נקבוביים זעירים שעברו שינוי שאינם מזיקים לגוף, אך ניתן לזהותם על ידי תאי הגידול ולהעבירם לתוך התא. לאחר הזרקת החרוזים לזרם הדם של העכברים, החוקרים הבחינו שהתרופה הצטברה בגידול. חשיפה לאור קרוב לאינפרא אדום הפעילה בהצלחה את מנגנון הפעולה, והגידול נעלם לאחר מספר ימים בעכברים שקיבלו את התכשיר.
המחברים מדגישים שגישת הזרמת יונים זו עשויה להיות שימושית גם בתחומי מחקר ביו-רפואיים קשורים שבהם מנגנון דומה יכול להפעיל תעלות יונים שונות מסידן על מנת למצוא גישות טיפוליות חדשות.
