Naukowcy odkryli, że składnik kleju, PVA, może sprawić, że leczenie raka będzie bezpieczniejsze i skuteczniejsze.
W połączeniu ze specjalnym związkiem boru pomaga precyzyjniej celować w nowotwory i chronić zdrowe komórki. Odkrycie to może ulepszyć unikalną radioterapię zwaną BNCT.
Poprawa leczenia raka głowy i szyi
Leczenie zaawansowanych i trudnych w leczeniu nowotworów głowy i szyi może stać się skuteczniejsze dzięki zastosowaniu alkoholu poliwinylowego (PVA), związku powszechnie występującego w kleju dla dzieci. Naukowcy odkryli, że połączenie PVA z D-BPA, związkiem zawierającym bor, znacząco poprawia skuteczność specjalistycznego rodzaju radioterapii nowotworów. To połączenie sprawiło, że lek był bardziej ukierunkowany na komórki nowotworowe i zwiększył jego retencję, zmniejszając narażenie na promieniowanie zdrowych tkanek.
W 2020 r. Japonia jako pierwszy kraj zatwierdziła terapię wychwytem neutronów boru (BNCT) – precyzyjną formę radioterapii nowotworów. W ramach tego leczenia pacjenci otrzymują lek zawierający bor, który selektywnie gromadzi się w komórkach nowotworowych. Następnie są wystawiane na działanie niskoenergetycznych neutronów, które wchodzą w interakcję z borem, niszcząc komórki nowotworowe, pozostawiając zdrowe komórki bez szwanku.
Zaletą BNCT jest to, że działa wyłącznie na komórki zawierające bor, co oznacza, że uszkodzenia zdrowych komórek są mniejsze w porównaniu z wieloma innymi metodami leczenia. Stwierdzono również, że jest skuteczny w leczeniu niektórych trudniejszych i nawracających nowotworów. Ponieważ jednak neutrony niskoenergetyczne są dość słabe, ich zastosowanie ogranicza się do określonych obszarów ciała. Obecnie są one zatwierdzone do leczenia nowotworów głowy i szyi, które znajdują się bliżej powierzchni. Ich skuteczność zależy również od poziomu i retencji boru w komórkach nowotworowych przez cały czas trwania leczenia.
Przełom dzięki PVA i D-BPA
W nowo opublikowanych badaniach student nauk specjalnych Kakeru Konarita i profesor nadzwyczajny Takahiro Nomoto z Uniwersytetu Tokijskiego odkryli, że dodanie PVA do związku zawierającego bor znacznie poprawia zarówno jego akumulację, jak i zatrzymywanie w komórkach nowotworowych.
„Odkryliśmy, że PVA stosowany w płynnym kleju radykalnie poprawia skuteczność związku zwanego D-BPA, który do tej pory był usuwany ze składników leków, ponieważ uznawano go za bezużyteczny” – wyjaśnił Nomoto.
Ani PVA, ani D-BPA nie wykazują aktywności farmakologicznej, gdy są podawane samodzielnie. Jednakże połączenie tych związków spowodowało znacznie zwiększoną akumulację guza, przedłużone zatrzymywanie i silną skuteczność terapeutyczną, nawet w porównaniu z lekiem stosowanym klinicznie”.
Wykorzystanie potencjału D-BPA
Obecnie substancja chemiczna L-BPA jest jedynym zatwierdzonym związkiem boru dla BNCT. Gromadzi się dobrze w komórkach nowotworowych, ale w zależności od lokalizacji nowotworu może również przedostać się do niektórych zdrowych komórek. To sprawia, że nie nadaje się do leczenia niektórych nowotworów. D-BPA jest enancjomerem L-BPA, co oznacza, że jego struktura molekularna jest lustrzanym odbiciem L-BPA, ale poza tym jest chemicznie identyczna. D-BPA spodobał się badaczom, ponieważ wydaje się być bardziej selektywny w stosunku do komórek nowotworowych. Jednak sam w sobie nie kumuluje się, dlatego uznano go za bezużyteczny.
Zespół wcześniej znalezione że zmieszanie PVA z L-BPA poprawiło jego skuteczność. W najnowszym badaniu połączyli PVA z D-BPA i byli zaskoczeni, widząc jeszcze wyższy poziom gromadzenia się boru i dłuższą retencję.
Upraszczanie i rozszerzanie terapii nowotworów
„Istnieje wiele wymagań związanych z opracowywaniem leków stosowanych w leczeniu raka, a najnowsze badania i rozwój skupiają się na złożonych kombinacjach drogich cząsteczek” – powiedział Nomoto. „Obawiamy się jednak, że po wdrożeniu takie metody będą tak drogie, że skorzysta na nich tylko ograniczona liczba pacjentów. W tym badaniu naszym celem było opracowanie leku o prostej strukturze i wysokiej funkcjonalności przy niskim koszcie.”
Obecnie zespół promuje wspólną współpracę przemysłu i środowiska akademickiego w celu dalszych badań i ma nadzieję zastosować to osiągnięcie w leczeniu innych nowotworów stanowiących wyzwanie.
Odniesienie: „Poli(alkohol winylowy) wzmacniający obojętny lek na bazie D-aminokwasu do terapii wychwytem neutronów boru” autorstwa Kakeru Konarita, Kaito Kanamori, Minoru Suzuki, Daiki Tokura, Shota Tanaka, Yuto Honda, Nobuhiro Nishiyama i Takahiro Nomoto, 4 grudzień 2024, Dziennik kontrolowanego wydania.
DOI: 10.1016/j.jconrel.2024.11.017
Finansowanie
Prace te były wspierane przez program FOREST Japońskiej Agencji Nauki i Technologii (JPMJFR215E do TN), Japońską Agencję Badań i Rozwoju Medycznego P-PROMOTE (JP24ama221236 do TN), Japońską Agencję Badań i Rozwoju Medycznego Program ACT-M (JP20im0210121 do TN ), Japońska Agencja Badań i Rozwoju Medycznego Program TR-SPRINT (JP19lm0203023 do TN), Towarzystwo Japońskie for the Promotion of Science KAKENHI (JP22H02916, JP20K20196 i JP18K18383 dla TN oraz 23KJ0923 dla KKo), wspólny fundusz badawczy Stella Pharma Corporation (NN, TN).
Konflikty interesów
TN i NN podają, że wspólny fundusz badawczy i L-/D-BPA zapewniła Stella Pharma Corporation. TN, KKa i NN są wynalazcami wspólnych patentów Tokyo Institute of Technology i Stella Pharma Corporation (CN111712524, EP3757137B1, JP7219925, TWI804579, US11555082B2). Stella Pharma Corporation zapewniła pomoc w pomiarze wielkości guza. Przedstawionych tutaj poglądów nie należy traktować jako aprobaty dla konkretnego produktu lub firmy.
