​​❗️ Новый флуоресцентный маркер для медицинского применения предложен российскими химиками при участии коллег из Бразилии Оптическая медицинская визуализация позволяет определять положение опухолевых клеток и их метастаз в операционном поле. Она основана на применении светочувствительных веществ (фотосенсибилизаторов) и света определенной длины волны. В организм больного вводится краситель, который попадает в клетку и за счет своих флуоресцентных свойств «подсвечивает» ее в изображении на компьютере врача. Нужные клетки краситель находит за счет особенностей опухоли: у раковых клеток более высокий уровень обмена веществ, из-за чего они активно потребляют питательные вещества, в том числе альбумин. Связанный в нековалентный комплекс с альбумином краситель попадает в раковую клетку именно благодаря высокому потреблению. Над проектом работали ученые Института биохимической физики имени Н. М. Эмануэля (ИБХФ) РАН и Университета Сан-Паулу (Бразилия) вместе с коллегами из Московского государственного университета (МГУ), Института геохимии и аналитической химии (ГЕОХИ) РАН, Национального медицинского исследовательского центра онкологии имени Н. Н. Блохина и НИЯУ МИФИ. Синтезированный учёными краситель относится к классу бискарбоцианиновых красителей. Соединения данного семейства содержат в себе две хромофорные системы, подобно двум сопряженным молекулам красителя. За счет этого он имеет необычный спектр поглощения с двумя пиками – в видимой области и в ближнем ИК диапазоне. Данное соединение отлично подходит по параметрам под существующие лазерные источники красного света и видеокамеры, обеспечивающие получение информации о наличии раковых клеток в режиме реального времени. Краситель эффективно связывается с ДНК и альбумином, при этом происходит десятикратный рост яркости флуоресценции. Методом молекулярной динамики показано, что этот процесс происходит за счет стабилизации молекулы красителя в глобуле белка. Новый бискарбоцианиновый краситель за 10 минут проникает в «больную» клетку и прокрашивает митохондрии, через час входит в ядро и визуализирует опухоль. Он не фототоксичен — то есть не оказывает влияния на здоровые клетки. Также, в отличие от применяемого в настоящее время для визуализации кардиогрина (ICG), он не требует дорогостоящей инфракрасной системы возбуждения и регистрации флуоресцентного сигнала. Это позволяет врачам обходиться обычной матрицей цифровой камеры и красными светодиодными источниками света. ✅ Результаты работы опубликованы в журнале Dyes and Pigments. 🖊 Alexey A. Kostyukov, Mikhail G. Mestergazi, Anton E. Egorov, Аnna М. Shmykova, Anna V. Shibaeva, Alina A. Markova, Tatyana A. Podrugina, Vladimir I. Pogonin, Eugene V. Radchenko, Vladimir A. Palyulin, Alexander A. Shtil, Tatiana D. Nekipelova, Iouri E. Borissevitch, Vladimir A. Kuzmin. Biscarbocyanine dye for fluorescence imaging: Binding with albumin and DNA, cell accumulation, intracellular distribution and molecular modeling, Dyes and Pigments, Volume 210, 2023, 111043, DOI: 10.1016/j.dyepig.2022.111043 🌐 Подробнее - на сайте Пресс-центра Минобрнауки РФ 🌐 и на сайте Российской академии наук 🌐 #наукаИБХФ #публикацииИБХФ #ИБХФ #ИБХФРАН — ⬇️ Взаимодействие красителя с альбумином. Слева — общий вид структуры альбумина и положение сайта связывания полиметинового красителя. В середине — подробная структура сайта связывания полиметинового красителя. Молекула лиганда представлена серой шаростержневой моделью. Аминокислотные остатки, расположенные в пределах 4 Å от него, показаны бежевыми палочками. Справа — вид кармана для связывания красителя в структуре альбумина.