Czy jest to „doskonały lek” zatrzymujący ruch komórek rakowych?
Badania nad rakiem zwykle koncentrują się na znalezieniu skuteczniejszych sposobów niszczenia guzów, ale im bardziej rozprzestrzeniają się komórki rakowe, tym trudniej jest je wyeliminować. Tak więc, aby „powstrzymać” raka, a także łatwiej go zniszczyć, przydatne byłoby zahamowanie zdolności poruszania się tych komórek.
Ruchliwość komórek odnosi się do zdolności komórki do migracji między różnymi lokalizacjami.
Jeśli chodzi o komórki rakowe, ich zwiększona ruchliwość przyczynia się do zdolności raka do rozprzestrzeniania się w organizmie lub tworzenia przerzutów i tworzenia nowych guzów w czasami odległych lokalizacjach.
Naukowcy z sześciu instytucji - w tym Oregon Health and Science University (OHSU) w Portland, Xiamen University w Chinach, University of Chicago w Illinois i Northwestern University w Evanston w Illinois - spędzili lata na poszukiwaniu leku, który hamuje komórki rakowe „ruchliwość bez wpływu na otaczające zdrowe komórki.
Jak wyjaśnia dr Raymond Bergan z OHSU: „W przypadku zdecydowanej większości raka - piersi, prostaty, płuc, okrężnicy i innych - jeśli zostanie wykryty wcześnie, gdy jest to niewielki guzek w tym narządzie i nie rozprzestrzenił się , będziesz żył."
„Generalnie, jeśli stwierdzisz, że jest późno, po tym jak rozprzestrzenił się po całym ciele, umrzesz” - dodaje, wyjaśniając, że właśnie dlatego kluczowe znaczenie ma ukierunkowanie na zdolność komórek rakowych do poruszania się.
„Ruch jest kluczem” - kontynuuje, wyjaśniając - „Różnica jest czarno-biała, noc i dzień. Jeśli komórki rakowe rozprzestrzenią się po całym ciele, odebrać ci życie. Możemy to wyleczyć, ale zabierze ci to życie ”.
W 2011 roku dr Bergan i współpracownicy odkryli lek o nazwie KBU2046, który był w stanie hamować ruchliwość w ludzkich modelach komórkowych raka piersi, prostaty, płuc i okrężnicy in vitro.
W artykule niedawno opublikowanym w czasopiśmie Nature Communications, naukowcy opisują swoją pracę z KBU2046 na mysich modelach raka i w jaki sposób zweryfikowali, czy lek miał celowany efekt, atakując tylko komórki rakowe.
W poszukiwaniu precyzyjnego leku
Naukowcy wyjaśniają, że ostatecznie współpraca między działami i instytucjami pozwoliła im zidentyfikować związek.
Naukowcy z laboratorium chemicznego prof. Karla Scheidta, dyrektora Centrum Innowacji Molekularnych i Odkrywania Leków na Uniwersytecie Northwestern, zaprojektowali nowe cząsteczki, które mogą pasować do tego projektu.
Z kolei dr Bergan i jego zespół przeanalizowali te związki, testując skutki uboczne i oceniając, czy byłyby w stanie zahamować ruch komórek rakowych bez wpływu na ich zdrowych sąsiadów.
„Wzięliśmy wskazówkę dostarczoną przez naturę”, zauważa prof. Scheidt, „i dzięki sile chemii stworzyliśmy całkowicie nowy sposób potencjalnego kontrolowania rozprzestrzeniania się raka. Współpraca w zespole w celu ostatecznej pomocy pacjentom chorym na raka była naprawdę satysfakcjonującym doświadczeniem ”.
Opracowywanie leku było procesem stopniowym, w którym naukowcy stale udoskonalali początkowy związek, ponieważ zespół chciał, aby działał on z jak największą precyzją.
„Zaczęliśmy od substancji chemicznej, która powstrzymywała ruch komórek, a następnie coraz bardziej udoskonalaliśmy tę substancję, aż wykonała doskonałą robotę, zatrzymując komórki bez skutków ubocznych” - mówi prof. Scheidt.
„Wszystkie leki mają skutki uboczne” - wyjaśnia - „więc należy szukać leku, który jest jak najbardziej specyficzny. Ten lek to robi ”.
Wyrafinowany mechanizm
KBU2046 działa poprzez interakcję z białkami szoku cieplnego, które odgrywają istotną rolę w funkcjonowaniu komórek i mogą pomóc chronić je przed degradacją. Związek opracowany przez zespół badawczy bardzo specyficznie wpływa na działanie białek, dzięki czemu mogą one zapobiegać ruchliwości komórek.
„Sposób działania leku polega na tym, że wiąże się on z tymi czystszymi białkami, aby zatrzymać ruch komórek, ale nie ma żadnego innego wpływu na te białka” - zauważa dr Bergan, co sprawia, że działanie KBU2046 jest tak obiecującą strategią terapeutyczną.
Opracowanie tak precyzyjnego leku, wyjaśnia dr Bergan, wymagało ogromnego wysiłku, a „ustalenie tego zajęło [naukowcom] lata”.
Zespół napotkał również inne przeszkody, takie jak początkowy brak funduszy ze względu na nietypowy charakter badań w czasie, gdy badacze po raz pierwszy zdecydowali się je podjąć.
„Początkowo nikt nas nie finansował. Szukaliśmy zupełnie innego sposobu leczenia raka ”- mówi dr Bergan.
„Zapobieganie chorobie w późniejszym stadium”
Lek nie został jeszcze przetestowany na ludziach, ale naukowcy mają nadzieję, że w końcu będą mogli przeprowadzić testy.
Uważają jednak, że zrobienie tego będzie wymagało dużej ilości pieniędzy - około 5 milionów dolarów - i zajmie około 2 lat, zanim osiągną punkt, w którym będą zadowoleni ze swojej wstępnej pracy nad mieszanką.
Na razie naukowcy starają się o środki, które pozwolą im na prowadzenie eksperymentalnych badań nad nowymi lekami, które są niezbędnym etapem przygotowań do badań klinicznych.
„Ostateczna obietnica tych badań jest taka, że pracujemy nad opracowaniem leku, który może pomóc w radzeniu sobie z chorobą we wczesnym stadium, zapobiegając zachorowaniu pacjentów na bardziej nieuleczalną późniejszą chorobę” - mówi współautor badania Ryan Gordon z OHSU.
Jak dotąd badacze są zadowoleni z uzyskanych wyników oraz z faktu, że upierali się przy podejściu, które nie zawsze było popularne.
„Wykorzystaliśmy chemię do zbadania biologii, aby uzyskać doskonały lek, który tylko hamowałby ruch komórek rakowych i nie robiłby nic innego. Ta podstawowa zmiana w logice skłoniła nas do zrobienia wszystkiego, co zrobiliśmy ”.
Dr Raymond Bergan
