Artykuł naukowy - obliczenia DFT i terapia nowotworowa
W wyniku owocnej współpracy Instytutu Biologii Medycznej PAN, Katedry Biofizyki Medycznej UŁ oraz Katedry Fizyki Molekularnej PŁ udało się opublikować wyniki badań dotyczących nowej klasy materiałów (potocznie nazywanymi trójwymiarowymi układami aromatycznymi - karboranów) i ich potencjalnego zastosowania w terapii nowotworowej [K. Bednarska-Szczepaniak, K. Hałagan, M. Szwed, E. Przelazły, Z. J. Leśnikowski, “Quantum Chemical and Biological Insights into Redox Activity of Metallacarborane Complexes in Cancer Cells”, Journal of Chemical Information and Modeling 64, 6521-6541 (2024)]. Wykazano związek między właściwościami elektronicznymi kompleksów jonów metali i karboranów a ich zdolnością do penetracji błonowej w komórkach nowotworowych. Metody chemii kwantowej, w tym symulacje DFT i pół-empirycznej dynamiki molekularnej, zostały wykorzystane do zrozumienia utlenionych i zredukowanych form badanych kompleksów oraz ich wewnętrznych rotacji molekularnych. Rotacje te są zależne od rodzaju jonu metalu i odpowiadają wychwytowi komórkowemu tych kompleksów in vitro. W szczególności związek z żelazem o niskim spinie może być nowym ksenogenicznym wzmacniaczem reakcji redoks, które indukują metaboliczne „wyczerpanie” komórek nowotworowych i ich śmierć. Wyniki te udało się potwierdzić eksperymentalnie na komórkach nowotworów jajnika. Wnioski płynące z przeprowadzonych badań mogą przyczynić się do zwiększenia skuteczności nowoczesnych metod walki z nowotworami.
K. Hałagan, K. Bednarska-Szczepaniak