Výzkum rakoviny má tendenci se soustředit na hledání efektivnějších způsobů ničení nádorů, ale čím více se rakovinné buňky šíří, tím těžší je eliminovat. Abychom tedy „obsahovali“ rakovinu a snadněji ji zničili, bylo by užitečné omezit pohyb těchto buněk.
Motilita buněk označuje schopnost buňky migrovat mezi různými místy.
Pokud jde o rakovinné buňky, jejich zvýšená pohyblivost přispívá k schopnosti rakoviny šířit se tělem nebo metastázovat a tvořit nové nádory na někdy vzdálených místech.
Vědci ze šesti institucí - včetně Oregonské univerzity pro zdraví a vědu (OHSU) v Portlandu, Xiamen University v Číně, University of Chicago v Illinois a Northwestern University v Evanstonu, IL - strávili roky hledáním léku, který inhibuje rakovinné buňky „pohyblivost bez ovlivnění okolních zdravých buněk.
Jak vysvětluje Dr. Raymond Bergan z OHSU: „Pro drtivou většinu rakoviny - prsu, prostaty, plic, tlustého střeva a dalších - je-li zjištěna brzy, když je v tomto orgánu malá hrudka a nerozšíří se , budeš žít. “
"A obecně, pokud to zjistíte pozdě, poté, co se rozšíří po celém těle, zemřete," dodává a vysvětluje, že proto je klíčové zaměřit se na schopnost rakovinných buněk pohybovat se.
„Pohyb je klíčový,“ pokračuje a vysvětluje, „rozdíl je černobílý, noc a den. Pokud se rakovinné buňky rozšíří po celém těle, vezmou vám život. Můžeme to léčit, ale vezme vám to život. “
V roce 2011 Dr. Bergan a kolegové našli lék s názvem KBU2046, který byl schopen inhibovat motilitu v lidských buněčných modelech rakoviny prsu, prostaty, plic a tlustého střeva in vitro.
V článku nedávno publikovaném v časopise Příroda komunikace, vědci popisují jejich práci s KBU2046 na myších modelech rakoviny a jak ověřili, zda měl lék cílený účinek a napadal pouze rakovinné buňky.
Při hledání přesné drogy
Vědci vysvětlují, že společná práce napříč odděleními a institucemi je nakonec to, co jim umožnilo identifikovat sloučeninu.
Vědci v chemické laboratoři prof. Karla Scheidta, ředitele Centra pro molekulární inovace a objevování léčiv na Northwestern University, navrhli nové molekuly, které by mohly odpovídat zákonu.
Dr. Bergan a jeho tým zase analyzovali tyto sloučeniny, testovali vedlejší účinky a hodnotili, zda by byli schopni inhibovat pohyb rakovinných buněk, aniž by to ovlivnilo jejich zdravé sousedy.
„Získali jsme vodítko poskytnuté přírodou,“ poznamenává profesor Scheidt, „a silou chemie jsme vytvořili zcela nový způsob, jak potenciálně kontrolovat šíření rakoviny. Byla to opravdu obohacující zkušenost, když jsme společně pracovali jako tým a nakonec pomáhali pacientům s rakovinou. “
Vývoj léku byl postupný proces, při kterém se vědci neustále zlepšovali na původní sloučenině, protože tým chtěl, aby jednala s co největší přesností.
"Začali jsme chemickou látkou, která zastavila pohyb buněk, a pak jsme tuto chemikálii stále více zdokonalovali, dokud nezvládla perfektní práci zastavit buňky bez vedlejších účinků," říká profesor Scheidt.
„Všechny léky mají vedlejší účinky,“ vysvětluje, „takže hledejte co nejkonkrétnější drogu. Tato droga to dělá. “
Propracovaný mechanismus
KBU2046 funguje interakcí s proteiny tepelného šoku, které hrají zásadní roli ve funkci buněk a mohou je chránit před degradací. Sloučenina vyvinutá výzkumným týmem velmi konkrétně ovlivňuje působení proteinů, aby mohly bránit motilitě buněk.
"Droga funguje tak, že se váže na tyto čistší proteiny, aby zastavila buněčný pohyb, ale na tyto proteiny nemá žádný jiný účinek," poznamenává Dr. Bergan, díky čemuž je aktivita KBU2046 tak slibnou terapeutickou strategií.
Vývoj takové přesné drogy, vysvětluje Dr. Bergan, vyžadoval obrovské úsilí a „vědcům trvalo„ roky, než na to přišli. “
Tým narazil také na další překážky, například na počáteční nedostatek finančních prostředků kvůli neobvyklé povaze výzkumu v době, kdy se vyšetřovatelé poprvé rozhodli jej provést.
"Zpočátku by nás nikdo nefinancoval." Hledali jsme úplně jiný způsob léčby rakoviny, “říká Dr. Bergan.
„Prevence onemocnění v pozdějším stadiu“
Droga dosud nebyla testována na lidech, ale vědci doufají, že budou nakonec schopni provést zkoušky.
Věří však, že to bude vyžadovat velké množství peněz - kolem 5 milionů dolarů - a že potrvá asi 2 roky, než dosáhnou bodu, kdy budou spokojeni se svými předběžnými pracemi na sloučenině.
V současné době se vědci snaží získat prostředky, které jim umožní provádět nové výzkumné studie léčiv, které jsou nezbytným krokem při přípravě na klinické studie.
„Konečným slibem tohoto výzkumu je, že pracujeme na vývoji terapeutika, který může pomoci léčit časné stádium onemocnění a zabránit pacientům ve vyléčitelném onemocnění v pozdějším stadiu,“ říká spoluautor studie Ryan Gordon z OHSU.
Vědci jsou zatím spokojeni s výsledky, kterých dosáhli, a se skutečností, že vytrvale prosazovali přístup, který nebyl vždy populární.
"Pomocí chemie jsme zkoumali biologii, abychom získali perfektní lék, který by pouze inhiboval pohyb rakovinných buněk a nedělal by nic jiného." Tato základní změna logiky nás vedla k tomu, abychom udělali vše, co jsme udělali. “
Dr. Raymond Bergan