W nowym badaniu odkryto metodę zapobiegania rozprzestrzenianiu się raka do mózgu poprzez hamowanie enzymu IMPDH.
Oceniono ponad 500 cząsteczek, odkrywając obiecujące kandydatury w powstrzymywaniu przerzutów raka. Badania te mogą doprowadzić do opracowania terapii, które nie tylko leczą, ale aktywnie zapobiegają rozprzestrzenianiu się raka do mózgu i potencjalnie innych narządów.
Identyfikacja kluczowej luki w przerzutach do mózgu
Naukowcy z Uniwersytetu McMaster zidentyfikowali nowe podejście terapeutyczne zapobiegające rozprzestrzenianiu się raka do mózgu.
W nowym badaniu opublikowanym dzisiaj (1 października) w czasopiśmie Raporty komórkowe Medycynabadacze Sheila Singh i Jakob Magolan odkryli krytyczną lukę w raku mózgu z przerzutami, którą ich zdaniem można wykorzystać w nowych lekach w celu zapobiegania rozprzestrzenianiu się.
Singh, profesor na Wydziale Chirurgii McMastera i dyrektor Centrum Odkryć Badań nad Rakiem, twierdzi, że przerzuty do mózgu są coraz częstsze i są niezwykle śmiertelne, a 90 procent pacjentów umiera w ciągu roku od diagnozy. Zauważa, że rak płuc, rak piersi i czerniak najczęściej powodują przerzuty do mózgu.
Dążenie do zapobiegania przerzutom
„Jesteśmy coraz lepsi w leczeniu pierwotnych nowotworów, ale nawet wtedy niewielki procent komórek nowotworowych może uciec i przedostać się do innych części ciała, w tym do mózgu” – wyjaśnia. „Kiedy tak się dzieje, często jest to nowotwór w schyłkowym stadium – oporny na leczenie i wysoce wymijający”.
Magolan, profesor chemii medycznej na Wydziale Biochemii i Nauk Biomedycznych McMastera, sugeruje myślenie o narządzie jak o wyspie na oceanie, a o raku jako o rozwijającym się na nim mieście. Jego zdaniem w niektórych miastach mogą powstać przystanie pełne statków do eksploracji i osiedlania się na innych wyspach — na tych statkach znajdują się rzadkie komórki nowotworowe, które mogą dawać przerzuty do innych narządów.
„Wymyśliliśmy, jak zatopić te statki w trakcie transportu i prawdopodobnie jeszcze przed wypłynięciem” – mówi.
Celowanie w enzymy w celu zatrzymania rozprzestrzeniania się raka
Interdyscyplinarny zespół badawczy skupia się na enzymie zwanym IMPDH, niezbędnym dla komórek nowotworowych mogących inicjować przerzuty do mózgu. Projektując leki hamujące ten enzym, spodziewają się, że mogą powstrzymać występowanie przerzutów do mózgu.
Do tej pory badacze zsyntetyzowali i ocenili ponad 500 potencjalnych cząsteczek, co było ogromnym przedsięwzięciem, szczególnie dla laboratoriów akademickich.
„Zazwyczaj w ramach programu odkrywania w dużej firmie farmaceutycznej powstaje około 1000 cząsteczek, zanim zostanie wybrana jedna z nich, która przejdzie do końcowych etapów przedklinicznych badań skuteczności i bezpieczeństwa” – wyjaśnia Magolan, który jest członkiem komitetu wykonawczego Global Nexus firmy McMaster. „Jesteśmy już w ponad połowie takiego programu na skalę przemysłową, mając w ręku obiecujące związki, a większość badań prowadzi się tutaj, w McMaster”.
Spośród ponad 500 zbadanych do tej pory cząsteczek zespół badawczy zidentyfikował dziesiątki o silnej aktywności przeciwko docelowemu enzymowi. Obecnie jeszcze bardziej optymalizują te cząsteczki wiodące, zanim wybiorą najlepszych kandydatów do oceny na modelach zwierzęcych, co stworzy podwaliny pod ewentualne badania kliniczne na ludziach.
To zakrojone na szeroką skalę badanie zostało wsparte środkami finansowymi i pomocą badawczą w wysokości 2 milionów dolarów od firmy adMare BioInnovations, a jego twórcami byli głównie pracownicy, studenci i stażyści zarówno w Laboratorium Chemii Medycznej Rodziny Boris, jak i w Laboratorium Singh.
Rozszerzanie możliwości leczenia wykraczających poza leczenie paliatywne
Jedną z takich stażystek jest Agata Kieliszek, stażystka podoktorska w Singh Lab i główna autorka nowej pracy. Kieliszek mówi, że jest poruszona faktem, że to badanie może ostatecznie doprowadzić do zupełnie nowego standardu opieki.
„Przerzuty do mózgu są najczęstszymi guzami mózgu u dorosłych, a standard opieki ma w dużej mierze charakter paliatywny” – wyjaśnia. „Dzięki tej pracy odkryliśmy cel polegający na spowolnieniu wzrostu przerzutów do mózgu, co po dalszych badaniach może stanowić alternatywną opcję leczenia pacjentów, którzy w innym przypadku ograniczaliby się do leczenia paliatywnego”.
Nadzieja w zapobieganiu przerzutom
Poza potencjałem swoich odkryć do zmiany paradygmatu naukowcy optymistycznie patrzą także na szersze implikacje tego badania.
„Związki, którym się przyglądamy, zapobiegają rozprzestrzenianiu się do mózgu, ale zasady powstawania przerzutów są potencjalnie podobne w innych narządach” – mówi Magolan. „Mam nadzieję, że ten program otworzy drogę do terapii przeciwprzerzutowych, które mogą zapobiec rozprzestrzenianiu się innych rodzajów nowotworów”.
Zespół badawczy zamierza utworzyć nową firmę typu start-up, która skupi się na przełożeniu wyników badań na pierwszorzędny lek precyzyjny przeciw przerzutom do mózgu.
Odniesienie: „Synteza GTP de novo to podatność metaboliczna na przechwytywanie przerzutów do mózgu” 1 października 2024 r., Medycyna raportów komórkowych.
DOI: 10.1016/j.xcrm.2024.101755
