doi.org/10.1038/s41467-024-50017-5
Credibilidade: 999
#Câncer
Um estudo no Berkeley Lab revelou novos insights sobre o actínio, um elemento crítico para tratamentos emergentes de câncer
Ao examinar sua estrutura cristalina, pesquisadores notaram propriedades únicas que poderiam melhorar a terapia alfa direcionada, um método promissor no tratamento do câncer.
Embora o elemento actínio tenha sido descoberto pela primeira vez na virada do século XX, os pesquisadores ainda não têm uma boa compreensão da química do metal. Isso ocorre porque o actínio está disponível apenas em quantidades extremamente pequenas e trabalhar com o material radioativo requer instalações especiais. No entanto, para melhorar os tratamentos emergentes de câncer usando actínio, os pesquisadores precisarão entender melhor como o elemento se liga a outras moléculas.
Avanços na Pesquisa de Actínio
Em um novo estudo liderado pelo Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia (Berkeley Lab), pesquisadores cultivaram cristais contendo actínio e estudaram a estrutura atômica do composto. Embora os elementos frequentemente se comportem de forma semelhante a seus primos mais leves na tabela periódica, os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que o actínio se comportou de forma diferente do previsto ao observar sua contraparte, o lantânio.
Há uma amplitude de aplicações para esses elementos, da energia nuclear à medicina e à segurança nacional, mas se não sabemos como eles se comportam, isso inibe o progresso que podemos fazer,- disse Jen Wacker, primeira autora do artigo publicado recentemente na Nature Communications e química no Berkeley Lab. Estamos vendo que esse trabalho é necessário para realmente entender a complexidade desses elementos radioativos, porque em muitos casos, usar seus substitutos não é suficiente para entender sua química.-
Potencial do Actínio na Terapia do Câncer
Uma área de interesse é usar um isótopo de actínio (actínio-225) em um método de tratamento de câncer chamado terapia alfa direcionada (TAT), que se mostrou promissor em ensaios clínicos. O método TAT usa sistemas de entrega biológica, como peptídeos ou anticorpos, para mover o elemento radioativo para o local do câncer. Quando o actínio decai, ele libera partículas energéticas que viajam uma curta distância, destruindo as células cancerígenas próximas, mas poupando o tecido saudável mais distante.
Há um movimento para projetar melhores sistemas de entrega para levar o actínio a células específicas e mantê-lo lá, – disse Rebecca Abergel, professora associada de engenharia nuclear e química da UC Berkeley que lidera o Heavy Element Chemistry Group no Berkeley Lab. Se pudermos projetar proteínas para ligar o actínio com uma afinidade realmente alta, e ser fundido com um anticorpo ou servir como proteína de direcionamento, isso realmente permitiria novas maneiras de desenvolver radiofármacos.
Técnicas inovadoras para estudar o actínio
Pesquisadores usaram uma nova abordagem para cultivar os cristais usando apenas 5 microgramas de actínio puro – aproximadamente um décimo do peso de um grão de sal e invisível a olho nu. Eles primeiro purificaram o actínio por meio de um complexo processo de filtragem que removeu outros elementos e impurezas químicas. Eles então ligaram o actínio a uma molécula de captura de metal chamada ligante e envolveram o feixe dentro de uma proteína isolada e purificada pela equipe de Roland Strong no Fred Hutchinson Cancer Center, construindo um andaime macromolecular.-
Os cristais, cultivados ao longo de uma semana dentro do Heavy Element Research Laboratory, foram então crio-resfriados em nitrogênio líquido e iluminados com raios X na Advanced Light Source (ALS) do Berkeley Lab. Os raios X revelaram a estrutura 3D do composto e mostraram como o actínio interagia com os átomos ao redor. É a primeira estrutura de raios X de cristal único relatada para actínio
Trabalho em cristalografia há 40 anos e vi muitas coisas, e o método que a equipe está usando é único e fornece detalhes que não poderíamos obter no passado,- disse Marc Allaire, um cientista da Divisão de Biofísica Molecular e Bioimagem Integrada do Berkeley Lab e chefe da equipe do Berkeley Center for Structural Biology no ALS. Até onde sei, o Berkeley Lab é o único lugar no mundo onde fazemos esse tipo de estudo e medimos cristais de proteína radioativa.-
Direções futuras na pesquisa de actínio
Neste trabalho, os cientistas usaram actínio-227, o isótopo de vida mais longa do elemento.
Publicado em 14/08/2024 11h51
Artigo original:
- https://scitechdaily.com/125-years-after-its-discovery-actiniums-chemistry-still-baffles-scientists/
Estudo original: