Vědci nalezli způsob, jak připravit kladně nabité karborany. To jsou sloučeniny boru, vodíku a uhlíku. Objev může přispět k léčbě zhoubných nádorů s pomocí protonové borové záchytové terapie [PBCT].
Borany [sloučeniny boru a vodíku] a karborany [bor, vodík a uhlík] mají velký potenciál v léčbě rakoviny, tvrdí vědci. Tyto sloučeniny se totiž umějí dopravit přímo do rakovinotvorné buňky, kdy po jejím zničení zůstává okolní tkáň nepoškozená.
„Tato jednoduchá a lokálně uskutečněná jaderná reakce, která podmiňuje existenci PBCT, tak zaručuje, že okolní tkáň není poškozena,“ vysvětluje výhody terapie Drahomír Hnyk z Ústavu anorganické chemie [ÚACH] AV ČR.
PBCT je již zmíněná protonová borová záchytová terapie. Zjednodušeně vysvětleno funguje tak, že se boran vpraví do rakovinové buňky, ta se ozáří protony a vznikne „léčebné“ radioaktivní záření alfa α. A to se uvolní zcela lokálně právě z boranu.
Drahomír Hnyk pak dodává, že PBCT může sloužit jako jeden z aplikačních cílů i pro nově objevené karboranové kationty. Právě jejich existence dle vědců může významně otevřít nové cesty v medicinální chemii.
Kladné karborany otevírají nové cesty PBCT
Doposud provedené průkopnické experimenty v oblasti PBCT ve spolupráci Ústavu anorganické chemie AV ČR a Protonového centra [PC] v Praze byly založeny na využívání záporně nabitých boranů. Avšak kladně nabité karborany nabízejí další potenciál pro zvýšení efektivnosti této slibně se rozvíjející metody v léčbě zhoubných nádorů.
„Tyto principiálně nové materiály mohou významně přispět tam, kde může být přechod do okolního prostředí pro kationty daleko snadnější. Například přes buněčnou membránu pomocí takzvaných iontových kanálů,“ vysvětluje Hnyk.
Podle něj byly dosud borany známé jen jako nenabité nebo záporně nabité chemické sloučeniny. Pro lepší pochopení je třeba uvést, že bor jako soused uhlíku v periodické tabulce má s uhlíkem mnoho společného, ale i mnoho odlišného. Uhlík vytváří s vodíkem uhlovodíky, ze kterých jsou tvořeny živé organismy a nacházejí se v přírodě například v podobě ropy. Sloučeniny boru s vodíky, borovodíky neboli borany jsou však výlučně produkty lidského snažení.
„Isotop 11B je schopný po reakci s protony emitovat záření alfa, v boranech či karboranech je ho 80 procent. Čím více atomů boru v podobě boranů či karboranů se dostane do buňky, tím lépe,“ vysvětluje jedinečnost těchto sloučenin Hnyk.
Na výzkumu se podílelo více subjektů
Na výzkumu se podíleli pracovníci Univerzity Pardubice [UP] pod vedením Aleše Růžičky spolu s tradiční skupinou chemie boranů ÚACH AV ČR s příspěvkem pracovníků Ústavu organické chemie a biochemie [ÚOCHB] AV ČR a Auburn University v Alabamě. Výsledky publikoval časopis Nature Communications.
Dodejme, že odlišnost uhlovodíků a borovodíků spočívá v jejich architekturách. Uhlík společně s vodíkem vytvářejí dlouhé, často i rozvětvené, řetězce, ale i cyklické útvary. Borany naopak vytvářejí trojrozměrná strukturní uspořádání. Bor může být v těchto strukturách nahrazen jinými prvky, například uhlíkem.
–RED–
