Praca, której współautorami są dr inż. Joanna Czapla-Masztafiak, dr inż. Ewelina Lipiec, prof. dr hab. Wojciech M. Kwiatek „Direct Determination of Metal Complexes' Interaction with DNA by Atomic Telemetry and Multiscale Molecular Dynamics”, prezentująca nowatorską metodologię badań oddziaływania lek-DNA w warunkach in situ, nazwaną „atomic telemetry”, została nominowana do Spotlights bieżącego wydania czasopisma Journal of Physical Chemistry Letters.
Mimo szybkiego rozwoju nowoczesnych sposobów leczenia, w wielu przypadkach chemoterapia pozostaje jedną z najczęściej wybieranych metod. Jednym z obszarów zainteresowań współczesnej chemoterapii jest poszukiwanie nowych związków –potencjalnych chemoterapeutyków. Leki chemoterapeutyczne powinny wykazywać się działaniem cytotoksycznym, głównie poprzez oddziaływanie z DNA. W związku z tym mechanizm oddziaływania pomiędzy lekiem i DNA jest jednym z głównych przedmiotów zainteresowania podczas badań nowych substancji o potencjalnym działaniu przeciwnowotworowym. W artykule „Direct determination of metal complexes’ interaction with DNA by atomic telemetry and multiscale molecular dynamics” (Czapla-Masztafiak i wsp., J. Phys. Chem. Lett. (2017) 8: 805–811) zaprezentowano nowatorską metodologię badań oddziaływania lek-DNA w warunkach in situ, nazwaną „atomic telemetry”. Z wykorzystaniem rezonansowej spektroskopii promieniowania X (z ang. Resonant X-rays Emission Spectroscopy, RXES), uzupełnionej symulacjami teoretycznymi, zbadano mechanizm hydrolizy i przyłączania się do DNA kompleksu Pt103 o potencjalnym działaniu przeciwnowotworowym, zawierającego platynę. Badania pokazały, że Pt103 charakteryzuje się innym mechanizmem przyłączania do DNA niż standardowo używana w chemoterapii cisplatyna, co może wpływać na zdolność kompleksu do skutecznego zabijania komórek nowotworowych.
Metoda RXES należy do grupy metod spektroskopii rentgenowskich, które opierają się na oddziaływaniu promieniowania X z materią i pozwalają na uzyskanie informacji o strukturze elektronowej i geometrycznej badanych układów. Metody te są selektywne ze względu na rodzaj badanego pierwiastka, pozwalają więc badać układy heterogeniczne. Ze względu na czułość tych metod możliwe są eksperymenty na próbkach o bardzo niskich stężeniach badanego pierwiastka (np. próbkach biologicznych), w warunkach in situ, a nawet in vivo, bez konieczności zagęszczania, ekstrakcji lub krystalizacji. Dzięki temu metoda ta może być z powodzeniem używana do badania aktywności biologicznej dowolnych kompleksów zawierających metale oraz mechanizmu ich oddziaływania z biomolekułami.
Direct Determination of Metal Complexes’ Interaction with DNA by Atomic Telemetry and Multiscale Molecular Dynamics;
Joanna Czapla-Masztafiak, Juan J. Nogueira, Ewelina Lipiec, Wojciech M. Kwiatek, Bayden R. Wood, Glen B. Deacon, Yves Kayser, Daniel L. A. Fernandes, Mariia V. Pavliuk, Jakub Szlachetko, Leticia González, and Jacinto Sá;
J. Phys. Chem. Lett., 2017, 8 (4), pp 805–811, DOI: 10.1021/acs.jpclett.7b00070
Publication Date (Web): February 2, 2017