Folate drug-conjugates for increased selectivity in cancer treatment.
(2025) KEMR30 20251Department of Chemistry
- Abstract
- Cancer remains a leading cause of death worldwide, with over 200 types characterized by uncontrolled cell growth and spread. Despite advances in understanding its molecular basis, treatment remains challenging. Chemotherapy, a common approach, lacks specificity and often harms healthy cells, leading to severe side effects. To address this, targeted therapies have emerged, aiming to deliver drugs directly to cancer cells by exploiting unique tumor markers. One such feature is the folate receptor, frequently overexpressed in various cancer cells due to their increased folic acid requirements. Due to the high affinity of this receptor for folic acid, it shows strong potential for developing receptor-mediated drug delivery systems. In this... (More)
- Cancer remains a leading cause of death worldwide, with over 200 types characterized by uncontrolled cell growth and spread. Despite advances in understanding its molecular basis, treatment remains challenging. Chemotherapy, a common approach, lacks specificity and often harms healthy cells, leading to severe side effects. To address this, targeted therapies have emerged, aiming to deliver drugs directly to cancer cells by exploiting unique tumor markers. One such feature is the folate receptor, frequently overexpressed in various cancer cells due to their increased folic acid requirements. Due to the high affinity of this receptor for folic acid, it shows strong potential for developing receptor-mediated drug delivery systems. In this context, two folic conjugates equipped with a cleavable disulfide linker and 2-amino-4-picoline or dibenzylamine, as mimic drugs, have been successfully synthesized. Although further analyses are required to confirm the release of both amines under a physiological environment, the experiments that have been carried out seem to support our hypothesis for the development of folate-drug conjugates capable of releasing compounds bearing aromatic amines. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- Användning av vitamin B9 för en mer selektiv cancer behandling.
Cancer är idag en av de vanligaste dödsorsakerna i världen och omfattar över 200 olika sjukdomar. Det som förenar dem är att kroppens egna celler börjar dela sig okontrollerat och sprida sig i kroppen. Om sjukdomen inte behandlas kan den leda till organsvikt och död. Trots stora framsteg inom forskningen är cancer fortfarande en stor global utmaning.
En av de mest använda behandlingarna är fortfarande cytostatika, alltså cellgifter. Dessa läkemedel fungerar genom att slå mot celler som delar sig snabbt, något som är typiskt för cancerceller. Problemet är att även friska celler som delar sig mycket, till exempel i benmärg, hårsäckar eller tarmar, också drabbas. Detta leder... (More) - Användning av vitamin B9 för en mer selektiv cancer behandling.
Cancer är idag en av de vanligaste dödsorsakerna i världen och omfattar över 200 olika sjukdomar. Det som förenar dem är att kroppens egna celler börjar dela sig okontrollerat och sprida sig i kroppen. Om sjukdomen inte behandlas kan den leda till organsvikt och död. Trots stora framsteg inom forskningen är cancer fortfarande en stor global utmaning.
En av de mest använda behandlingarna är fortfarande cytostatika, alltså cellgifter. Dessa läkemedel fungerar genom att slå mot celler som delar sig snabbt, något som är typiskt för cancerceller. Problemet är att även friska celler som delar sig mycket, till exempel i benmärg, hårsäckar eller tarmar, också drabbas. Detta leder till svåra biverkningar som håravfall, illamående och skador på viktiga organ. Behovet av mer träffsäkra behandlingar är därför stort.
Under de senaste decennierna har forskningen riktats mot så kallade målsökande behandlingar. Idén är att utnyttja unika egenskaper hos cancerceller för att transportera läkemedel direkt dit de behövs och därmed skona friska celler. Ett lovande spår handlar om att använda folsyra, mer känd som vitamin B9.
Folat är en livsnödvändig molekyl för cellernas ämnesomsättning och DNA-syntes. Cancerceller, som förökar sig i högt tempo, har ofta ett extra stort behov av folat. Därför uttrycker de många fler receptorer för folsyra på sin yta än friska celler. Detta kan forskare utnyttja: genom att ”koppla på” läkemedel på en folat-molekyl kan man lura cancercellen att själv ta upp medicinen via sina receptorer. På så sätt fungerar folsyra som en sorts adresslapp som ser till att behandlingen hamnar på rätt plats och inte förgiftar friska celler i onödan.
I vårt arbete har vi utvecklat och syntetiserat två olika folat-baserade molekyler, kopplade till en så kallad brygga av disulfid. Denna brygga är konstruerad så att den kan brytas ned i kroppens miljö, vilket gör att det aktiva ämnet frigörs inne i cancercellen. De molekyler vi har testat bär en på aromatisk amin och en bär på en alifatisk amin. Detta är kemisk grupper som i framtiden skulle kunna fungera som modeller för riktiga läkemedel.
Resultaten från detta arbete visade på att de folat som bär på en aromatisk amin frigjordes som enligt hypotesen. Dock för den alifatiska så visade det sig att den inte frigjordes som planerat.
Även om vi ännu behöver genomföra fler analyser för att bekräfta att de aktiva komponenterna fungerar, visar våra experiment lovande resultat. De stärker hypotesen om att folat kan fungera som en effektiv bärare för målsökande cancerbehandlingar. Om dessa metoder fortsätter att utvecklas kan de i framtiden bidra till behandlingar som är både effektivare och mer skonsamma än dagens cellgifter och därmed ge många patienter en bättre chans till ett friskare liv. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9211757
- author
- Hederstedt, Andreas LU
- supervisor
- organization
- course
- KEMR30 20251
- year
- 2025
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- keywords
- Organic chemistry, Medicinal chemistry, Biocehmistry, Cancer therapy
- language
- English
- id
- 9211757
- date added to LUP
- 2025-09-08 08:43:23
- date last changed
- 2025-09-08 08:43:23
@misc{9211757,
abstract = {{Cancer remains a leading cause of death worldwide, with over 200 types characterized by uncontrolled cell growth and spread. Despite advances in understanding its molecular basis, treatment remains challenging. Chemotherapy, a common approach, lacks specificity and often harms healthy cells, leading to severe side effects. To address this, targeted therapies have emerged, aiming to deliver drugs directly to cancer cells by exploiting unique tumor markers. One such feature is the folate receptor, frequently overexpressed in various cancer cells due to their increased folic acid requirements. Due to the high affinity of this receptor for folic acid, it shows strong potential for developing receptor-mediated drug delivery systems. In this context, two folic conjugates equipped with a cleavable disulfide linker and 2-amino-4-picoline or dibenzylamine, as mimic drugs, have been successfully synthesized. Although further analyses are required to confirm the release of both amines under a physiological environment, the experiments that have been carried out seem to support our hypothesis for the development of folate-drug conjugates capable of releasing compounds bearing aromatic amines.}},
author = {{Hederstedt, Andreas}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Folate drug-conjugates for increased selectivity in cancer treatment.}},
year = {{2025}},
}