Zespół badawczy kierowany przez prof. Young-Tae Changa z Wydziału Chemii na Uniwersytecie Nauki i Technologii w Pohang (POSTECH) oraz prof. Mina Gao z Uniwersytetu w Linyi opracował nowatorską sondę fluorescencyjną o nazwie SLY (Sialyl Lewis Yellow), zdolną do precyzyjnego identyfikowania tkanek raka wątrobowokomórkowego. Wyniki badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Journal of the American Chemical Society (JACS), wydawanym przez Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne.
Glikany – struktury węglowodanowe obecne na powierzchni komórek – odgrywają kluczową rolę w licznych procesach biologicznych, takich jak interakcje międzykomórkowe, odpowiedź immunologiczna czy przerzuty nowotworowe. Szczególne znaczenie ma rodzina sialylowanych glikanów Lewis, zwłaszcza sialyl Lewis x (sLex) i sialyl Lewis a (sLea), które są nadmiernie eksprymowane w wielu nowotworach, w tym w raku wątroby, co czyni je obiecującymi markerami diagnostycznymi. Niestety, konwencjonalne metody analizy glikanów są skomplikowane i zwykle nie nadają się do obrazowania w czasie rzeczywistym, co podkreśla pilną potrzebę opracowania sond fluorescencyjnych zdolnych do bezpośredniego wykrywania glikanów w żywych komórkach.
Zespół naukowców zaprojektował bibliotekę sond fluorescencyjnych zawierających oksaborol jako element rozpoznający i zidentyfikował SLY jako sondę zdolną do selektywnego wiązania się z sialylowanymi glikanami na powierzchni komórek. Sonda ta wykazała wysokie powinowactwo do sLex i sLea, nadmiernie obecnych w komórkach raka wątrobowokomórkowego (HepG2) oraz raka jelita grubego (HT29). Po związaniu z glikanami SLY jest internalizowana drogą endocytozy zależnej od jamkowych wgłębień błony komórkowej i akumuluje się w mitochondriach.
Eksperymenty in vivo oraz ex vivo, przeprowadzone na mrożonych skrawkach tkanek raka wątroby, potwierdziły zdolność sondy SLY do selektywnego znakowania regionów nowotworowych z wysokim kontrastem fluorescencji. Co istotne, SLY przewyższa dotychczasowe sondy w precyzyjnym określaniu granic guza w tkankach wątroby, co sugeruje jej duży potencjał w diagnostyce precyzyjnej oraz chirurgii wspomaganej fluorescencją.
Prof. Young-Tae Chang, kierujący badaniami, skomentował: „SLY to pierwsza sonda fluorescencyjna, która z taką precyzją identyfikuje sialylowane glikany na powierzchni komórek, umożliwiając wykrycie raka wątroby na poziomie komórkowym. To otwiera nowe możliwości w diagnostyce nowotworów opartej na glikanach i może stanowić podstawę do przyszłych zastosowań w chirurgii wspomaganej fluorescencją i medycynie precyzyjnej.”
Źródło: Journal of the American Chemical Society, Pohang University of Science & Technology (POSTECH)
DOI: 10.1021/jacs.5c03020
