Разработаны новые красители и гетероциклические аналоги стильбена для медицины

Одной из актуальных задач в области диагностики таких заболеваний, как атеросклероз, сахарный диабет и болезнь Альцгеймера, является мониторинг внутриклеточной вязкости митохондрий. Этот параметр влияет на диффузию биомолекул, а его отклонения от нормы могут служить ключевым показателем развития и прогрессирования патологий. Флуоресцентная визуализация является привлекательным методом мониторинга внутриклеточной вязкости, поскольку она высокочувствительна, неинвазивна и относительно проста в применении. Для использования этого метода требуется фотостабильный, малотоксичный краситель, способный накапливаться в митохондриях.

В работе (10.1016/j.optmat.2024.116517), опубликованной в журнале Optical Materials, изложены синтез и исследования новых производных на основе стириловых красителей. Показано, что соединения чувствительны к вязкости среды и, благодаря значительному положительному заряду, эффективно накапливаются в митохондриях живых клеток. Однако, в ходе работы было выявлено, что время жизни флуоресценции изученных красителей определяется не только вязкостью среды, но и взаимодействием с клеточными компонентами, такими как белки и нуклеиновые кислоты. Таким образом, эти соединения не подходят для измерения внутриклеточной вязкости митохондрий, но могут быть использованы для идентификации патологических состояний клетки.

Среди красителей на основе нафталимида перспективным оказалось новое мероцианиновое производное (10.1016/j.dyepig.2025.113180). Оно поглощает красный свет и обладает длинноволновой флуоресценцией, чувствительной к вязкости и полярности среды. Эксперименты in vitro показали низкую цитотоксичность красителя и его перспективность в качестве селективного флуоресцентного зонда для определения вязкости в митохондриях живых клеток. Результаты работы опубликованы в журнале Dyes and Pigments.

Другим перспективным направлением исследований является разработка агентов для активации различных биохимических процессов с помощью света. Работа (10.1016/j.jphotochem.2024.116163), опубликованная в журнале Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, направлена на разработку фотоактивируемых ДНК-интеркаляторов, имеющих потенциальное терапевтическое действие. Преимуществом фотоактивации перед традиционными методами терапии является способность обеспечивать высокий временной и пространственный контроль за включением–выключением биологической активности соединений при использовании света в качестве внешнего раздражителя. Был синтезирован ряд гетероциклических аналогов стильбена на основе хинолина и изохинолина, а также серия их тетрациклических фотопродуктов. Показано, что полученные гетероциклы образуют с ДНК высокоупорядоченные агрегаты, в то время как продукты их фотоциклизации связываются путём интеркаляции. Более того, у фотопродуктов также была обнаружена способность к генерации активных форм кислорода. Они вызывают повреждение ДНК при относительно низких концентрациях, даже в анаэробных условиях, и поэтому могут рассматриваться как потенциальная платформа для разработки агентов для фотодинамической терапии I типа. Исследования по облучению светом в присутствии ДНК показали, что комплекс фотопродукт-ДНК может генерироваться in situ, что позволяет рассматривать производные стирилхинолина и стирилизохинолина в качестве потенциальных фотоуправляемых лигандов для терапии рака.