Molekylen har utvecklats av ett team från institutionen för kemi vid fakulteten för vetenskap och teknik vid universitetet i Coimbra(FCTUC) i samarbete med företaget Luzitin SA.

Enligt institutionen står utvecklingen av effektiva läkemedel mot solida tumörer inför två stora utmaningar: den selektiva ackumuleringen av läkemedlet i tumören och dess förmåga att infiltrera och nå alla tumörceller.

Det dominerande tillvägagångssättet har varit att utveckla allt större molekyler och mer komplexa nanopartiklar, som trots ökad selektivitet försvårar penetrationen i täta och stela tumörer.

Coimbra-teamet gick emot trenden och valde den innovativa strategin att identifiera den minsta molekylstrukturen med idealiska farmakologiska egenskaper för fotodynamisk terapi.

Detta resulterade i syntesen av LUZ51-molekylen, den minsta kända fotosensibiliseraren som absorberar infrarött ljus.

Enligt Luís Arnaut, professor vid FCTUC, bygger fotodynamisk terapi "på aktivering av en fotosensibiliserare med rött eller infrarött ljus" och i närvaro av syre "utlöser denna aktivering en kaskad av kemiska reaktioner som leder till att tumörceller dör".

"En av de stora fördelarna med denna terapi är dess höga selektivitet: läkemedlet är praktiskt taget ofarligt utan ljus, vilket gör att tumören kan förstöras endast i det upplysta området", förklarade forskaren från Coimbra Chemistry Centre, citerad i ett pressmeddelande som skickades till Lusa-byrån.

Studier har visat att LUZ51 ackumuleras 13 gånger mer i tumörer än i intilliggande vävnader, snabbt internaliseras av tumörceller och framkallar deras död när det aktiveras av infrarött ljus.

I djurmodeller har fotodynamisk terapi med LUZ51 botat möss med aggressiva och relativt stora tumörer, samtidigt som omgivande frisk vävnad bevarats och biverkningarna minimerats.

"Ett av de mest anmärkningsvärda resultaten observerades vid behandling av den mänskliga motsvarigheten till trippelnegativ bröstcancer. Även när den primära tumören redan visade tecken på metastaser i lungorna ledde lokal behandling med LUZ51 till en betydande minskning och i vissa fall till att lungmetastaserna försvann", säger forskaren.

"Dessa data tyder på att fotodynamisk terapi med LUZ51 kan aktivera värdens immunsystem och främja ett antitumörsvar utanför det direkt behandlade området", tillade han.

Trots den enorma potential som påvisats betonade forskarna att LUZ51 fortfarande måste utvärderas i kliniska prövningar innan det kan användas på cancerpatienter, en process som kan ta cirka fem år.

Upptäckten öppnar dock nya möjligheter för mer selektiva och effektiva behandlingar med mindre påverkan på frisk vävnad.

LUZ51-molekylen har patenterats av University of Coimbra och Luzitin SA, och resultaten av in vivo-studierna har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Angewandte Chemie International Edition.