Poddanie komórek nowotworowych niedrobnokomórkowego raka płuc działaniu odpowiednio dobranych aminokwasów może zwiększać skuteczność radioterapii – wykazały badaczki z Narodowego Centrum Badań Jądrowych, Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego i Uniwersytetu Warszawskiego.
Terapia borowo-neutronowa (BNCT) to rodzaj radioterapii wykorzystujący cząsteczki zawierające bor do zniszczenia komórek nowotworowych. Bor jest pierwiastkiem chemicznym, którego określone związki mają skłonność do gromadzenia się w komórkach nowotworowych. Kiedy jądra boru izotopu B-10 zostają wystawione na działanie neutronów o odpowiednich energiach, pochłaniają je, a następnie rozszczepiają się, emitując m.in. promieniowanie alfa. Promieniowanie to jest krótkozasięgowe i w pobliżu miejsca emisji uszkadza DNA komórek nowotworowych, powodując ich śmierć. Terapia BNCT jest stosowana w leczeniu różnych rodzajów nowotworów, w tym raka mózgu, raka tarczycy i raka skóry. Wprawdzie BNCT jest nadal w fazie badań klinicznych, ale już udowodniono, że jest to terapia szczególnie skuteczna w leczeniu nowotworów, które są trudne do leczenia innymi metodami, takimi jak radioterapia z wykorzystaniem promieniowania rentgenowskiego lub chemioterapia. Prace nad rozwojem terapii BNCT prowadzone są w wielu ośrodkach naukowych, w tym w Narodowym Centrum Badań Jądrowych.
Zespół polskich badaczek z NCBJ, Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego i Uniwersytetu Warszawskiego sprawdził, czy wcześniejsze podanie komórkom chorym i zdrowym odpowiednio dobranych aminokwasów może zwiększyć wchłanianie aminokwasowego związku boru przez te pierwsze, jednocześnie nie zmieniając przyswajalności boru w komórkach zdrowych. Taki efekt byłby bardzo korzystny, gdyż im więcej boru – a w efekcie im więcej emisji promieniowania alfa – w komórkach chorych w stosunku do komórek zdrowych, tym bezpieczniejsza i skuteczniejsza może być terapia.
W badaniu in vitro wykorzystaliśmy dwa rodzaje komórek: ludzkie komórki niedrobnokomórkowego raka płuc oraz prawidłowe fibroblasty płuc pochodzące od chomika chińskiego. Komórki najpierw były narażane na L-fenyloalaninę lub L-tyrozynę. Po godzinie były eksponowane na 4-borono-L-fenyloalaninę (BPA), która jest związkiem zawierającym bor stosowanym w badaniach klinicznych nad BNCT – raportuje Emilia Balcer, doktorantka studiów RadFarm prowadzonych w NCBJ.
Uzyskane wyniki sugerują, że wstępne podanie L-tyrozyny może zwiększyć pobieranie BPA w komórkach nowotworowych, ale również zdrowych. Jednocześnie okazało się, że L-fenyloalanina zwiększa pobieranie BPA w komórkach zdrowych.
To sygnał, że istnieje wpływ L-aminokwasów na pobieranie BPA w komórkach zarówno nowotworowych, jak i prawidłowych. Opracowana przez nas metoda analityczna może pomóc w lepszym zrozumieniu mechanizmów działania związków boru oraz w stworzeniu bardziej skutecznych strategii terapeutycznych, jednak konieczne są dalsze badania w celu potwierdzenia tych wyników i bardziej szczegółowej charakteryzacji działających tu mechanizmów – podsumowuje Balcer, pierwsza autorka pracy opublikowanej w prestiżowym czasopiśmie Molecules.
W Narodowym Centrum Badań Jądrowych od kilku lat przygotowywane jest stanowisko do prowadzenia badań nad BNCT. Już w przyszłym roku możliwe będzie napromienianie próbek (także biologicznych) wiązką neutronów termicznych pochodzących z rdzenia badawczego reaktora jądrowego w Świerku. Dzięki konwerterowi neutronów do dyspozycji naukowców będzie wiązka neutronów epitermicznych o widmie energetycznym zbliżonym do tego stosowanego w centrach terapii BNCT. Pozwoli to na prowadzenie prac związanych z metodami charakterystyki wiązek dla terapii neutronowych, dozymetrią, chemią boru czy radiobiologią.
źródło: NCBJ