برای انتقال شرکای واکنش به محل هدف بدون شرکت در واکنش‌های ناخواسته، یون‌های نیتریت باید به عنوان یک گروه نیترو به یک مولکول حامل متصل شوند. با این حال، شرایط مورد نیاز برای آزادسازی مجدد نیتریت پس از رسیدن به هدف، معمولاً بسیار سخت‌تر از شرایط موجود در سلول‌های زنده است. به همین دلیل، محققان دو پیش‌ساز بیواورتوگونال طراحی کردند: یکی برای انتقال گروه نیترو و سایر مواد فعال، و دیگری برای انجام واکنش «کلیک به رهاسازی» با واکنش با اولین پیش‌ساز.
اولین مورد از دو پیش ساز، ER-Non، تعدادی نقش را ایفا کرد. اول اینکه به راحتی توسط شبکه آندوپلاسمی جذب می شود. نه تنها بسیاری از فرآیندهای مهم سلولی در این اندامک سلولی انجام می شود، بلکه محل اثر تعدادی از داروها نیز می باشد. ثانیاً، در کنار گروه نیترو، ER-Non ماده فعال نوویدامید را منتقل کرد، که پاسخ های استرس سلولی را در دوزهای بالا تحریک می کند و بنابراین می تواند باعث شود سلول های سرطانی شروع به مرگ سلولی کنند.
سلول ها به سرعت یون های نیتریت را به مونوکسید نیتروژن (NO) تبدیل می کنند که در بسیاری از فرآیندهای سلولی نقش دارد. به عنوان مثال، می تواند اثر داروهای مختلف سرطان را با تشکیل گونه های اکسیژن فعال افزایش دهد. با این حال، معرفی هدفمند نیتریت به یک مکان خاص پیچیده است. گروه‌های تحقیقاتی فود فنگ در دانشگاه نانجینگ و شو وانگ در آکادمی علوم چین، پکن، چین، اکنون یک سیستم بیواورتوگونال ایجاد کرده‌اند که به طور انتخابی یون‌های نیتریت را همراه با سایر مواد فعال به شبکه آندوپلاسمی منتقل می‌کند و سپس آزاد می‌شوند.
پیش ساز مولکولی دیگر، دی تیول، توسط آنزیم های معمولی برای سلول های سرطانی فعال می شود. در واکنش «کلیک برای رهاسازی»، مولکول فعال شده هم نیتریت و هم نوویدامید را از ER-Non آزاد می‌کند. مواد شیمیایی به سادگی آزاد نمی شوند. این واکنش باعث فلورسانس ماده جدید و تبدیل شدن به یک حساس کننده نور می شود. تحت تأثیر نور، توانایی یون نیتریت و نوویدامید برای تولید گونه‌های فعال اکسیژن و در نتیجه تحریک استرس سلولی را افزایش می‌دهد. این پدیده حساس به نور در درمان سرطان فتودینامیک استفاده می شود.
منبع:
سان، جی. و همکاران (2022) شیمی بیورتوگونال فعال شده با دیتیول برای کموفوتوتراپی هم افزایی با هدف شبکه آندوپلاسمی. Angewandte Chemie International Edition. doi.org/10.1002/anie.202213765.
