שינויים פנוטיפיים בתאים הקשורים להתפתחות סרטן באמצעות קבוצה משותפת של יכולות ביולוגיות משתנות מכונים כיום בדרך כלל סימני ההיכר של סרטן. ביניהם שינויים הנובעים מתכנות מחדש של מטבוליזם של אנרגיה, הנפוצים בביולוגיה של התא הסרטני1. תכנות מחדש מטבולי כזה כולל דרישה מוגברת לברזל לתמיכה בהתרבות מהירה ובצמיחת הגידול2. צמא זה לברזל מוביל למטבוליזם ברזל לא מווסת, אשר כשלעצמו נחשב סימן ההיכר של סרטן 3,4, עם חוסר ויסות המתרחש בכל השלבים5. סימני ההיכר של גרורות, שהוצעו לאחרונה על ידי וולש והרסט, כוללים תפקיד לברזל6 מכיוון שברזל יכול לגרום לעקה חמצונית, וזה יכול, בתורו, לתווך שינויים בגנום, באפיגנום ובפרוטאום, מה שמגביר את האפשרות של גרורות7. קשר בין רמות ברזל להופעה מוגברת של סרטן הוכח באמצעות מחקרים אפידמיולוגיים8.
מאז תאים סרטניים דורשים כמויות גדולות של ברזל, הם רגישים למחסור בברזל, ולכן, קלציה ברזל. לאחרונה פרסמנו מאמר סקירה המדגיש את הפוטנציאל של כלציה ברזל בהיפוך מספר סימני היכר של סרטן באמצעות NDRG1 המשבש מסלולי איתות אונקוגניים9. עם זאת, השימוש בקלאציה של ברזל כטיפול עצמאי בסרטן לא הניב תוצאות חיוביות בניסויים קליניים בשל רעילותם, מחצית החיים הקצרה, חילוף החומרים המהיר ומנגנוני ההתנגדות המתפתחים. עם זאת, כלטורי ברזל הראו הבטחה במחקרי in vitro ו-in vivo , מה שמצביע על כך שנדרשת עבודה נוספת כדי לפתח כלטורי ברזל יעילים לטיפול בסרטן. כלציה ספציפית של ברזל היא אסטרטגיה מתוקפת בגילוי תרופות נגד סרטן, אך רק כמה סוגים דווחו עד כה10.
זיהוי ואפיון של כלטורי ברזל חדשניים דורש יכולת למדוד את השפעתם על מספר נקודות קצה. רבים מאלה (כגון התפשטות, אפופטוזיס, היווצרות מיני חמצן תגובתי) נמדדים באופן שגרתי ותוארו ונסקרו בספרות כשיטות להערכת סימני ההיכר של סרטן11. כאשר מעריכים כלטור ברזל חדש, קבוצות רבות בוחנות באופן שגרתי את ההשפעה על פעילויות נוגדות שגשוג וחמצון-חיזור, כמו גם השפעות על זרימת ברזל או אפלוקס. בטכניקות חיזוי סיליקו,12 מגדילות עוד יותר את המאגר ההולך וגדל של כלטורי ברזל הניתנים לבדיקה.
Screening של chelators ברזל דורש את היכולת למדוד את השפעתם על רמות ברזל כאמצעי להוכיח הוכחה יעילה של עיקרון. נכון לעכשיו, השיטה הנפוצה ביותר לעשות זאת היא ציטומטריית זרימה13 שהיא יקרה, גוזלת זמן וניתנת לכימות גרוע. הבחירה של הבדיקה מבוססת לעתים קרובות על הזמינות של ציוד ניסיוני, מהירות, ואת העלות של הבדיקה. לכן, היכולת לכלאט ברזל יכולה להיות מדד נקודת קצה שמתעלמים ממנו בשל העלויות הגבוהות של הציוד והאתגר לכמת במהירות ובאופן משכפל את חוזק הקלציה. במאמר זה אנו מתארים שיטה פלואורסצנטית נטולת תאים הניתנת לכימות וזולה כדי לאשר את יכולתן של תרכובות חדשות לכלאט ברזל.