New Photosensitizers Encapsulated within Arene-Ruthenium Complexes Active in Photodynamic Therapy : Intracellular Signaling and Evaluation in Colorectal Cancer
Nouveaux Photosensibilisateurs Encapsulés dans des Complexes d'Arène-Ruthénium Actifs en Thérapie Photodynamique : signalisation Intracellulaire et Évaluation dans le Cancer Colorectal
Résumé
________________________________________Colorectal cancer (CRC) is the third most common cancer in the world with an ongoing rising incidence. Despite advances in CRC treatments, challenges such as side effects and therapy resistance remain to be addressed. Photodynamic therapy (PDT) emerges as a promising modality, clinically used in treating different diseases, including cancer. It is based on the use of photosensitive molecules called photosensitizers (PSs), followed by photoactivation through illumination of the diseased tissues. The PSs can be designed to specifically accumulate in cancer cells, enabling their targeted photoactivation to trigger the production of reactive oxygen species. This will cause oxidative stress leading to cell death. Ruthenium (Ru)-based compounds, known for their selective toxicity towards cancer cells, hold potential as anti-cancer agents. In this study, we investigated the effect of two distinct arene-Ru assemblies lodging porphin in their inner cavity, as PDT agents on HCT116 and HT-29 human CRC cell lines. The cellular internalization and localization of the porphin-loaded assemblies were confirmed by fluorescence microscopy. Additionally, significant photocytotoxicity was observed in both cell lines after photoactivation of the porphin in the cage systems, disrupting the cell cycle progression and inducing apoptosis through induction of the mitochondrial apoptotic pathway with caspase-3 activation. These findings suggest that arene-Ru assemblies lodging a PS are potent candidates for CRC treatment.
Le cancer colorectal (CCR) est le troisième cancer le plus fréquent dans le monde et son incidence ne cesse d'augmenter. Malgré des avancées dans les traitements du CCR, des défis tels que les effets secondaires et la résistance aux thérapies restent à relever. La thérapie photodynamique (PDT) apparaît comme une modalité prometteuse, utilisée cliniquement dans le traitement de différentes maladies, dont le cancer. Elle repose sur l'utilisation de molécules photosensibles appelées photosensibilisateurs (PSs), suivie d'une photoactivation par illumination des tissus malades. Les PSs peuvent être conçus pour s'accumuler spécifiquement dans les cellules cancéreuses, ce qui permet lors de leur photoactivation ciblée de déclencher la production d'espèces réactives de l'oxygène. Cela provoquera un stress oxydatif conduisant à la mort cellulaire. Les composés à base de ruthénium (Ru), connus pour leur toxicité sélective à l'égard des cellules cancéreuses, ont un potentiel en tant qu'agents anticancéreux. Dans cette étude, nous avons évalué l'effet de deux assemblages arène-Ru distincts, hébergeant des porphines dans leur cavité interne, comme agents de PDT sur les lignées cellulaires humaines HCT116 et HT-29 de CCR. L'internalisation et la localisation cellulaire des assemblages chargés de porphine ont été confirmées par microscopie à fluorescence. De plus, une photocytotoxicité significative a été observée dans les deux lignées cellulaires après la photoactivation de la porphine dans les systèmes de cages, perturbant la progression du cycle cellulaire et induisant l'apoptose par l'induction de la voie apoptotique mitochondriale avec activation de la caspase-3. Ces résultats suggèrent que les assemblages arène-Ru hébergeant un PS sont des candidats potentiels pour le traitement du CCR.
Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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