Aktualności
Badania
01 Marca
Fot. Dariusz Wójcik
Opublikowano: 2023-03-01

Na tropie leku na złośliwego raka piersi

Nad nowymi związkami chemicznymi, które mogą pomóc w walce z potrójnie negatywnym rakiem piersi, pracują naukowcy Politechniki Krakowskiej i instytutów PAN. Celowany lek, który powstanie na bazie uzyskanej przez nich substancji, będzie skuteczniejszy i bezpieczniejszy dla pacjenta niż obecnie stosowane chemioterapeutyki.

Rak piersi jest najczęściej diagnozowanym typem nowotworu złośliwego wśród kobiet. Jego potrójnie negatywny podtyp TNBC (Triple-Negative Breast Cancer) to niezwykle podstępna odmiana choroby. Wykrywana u ok. 10–15 procent pacjentów charakteryzuje się wysokim wskaźnikiem nawrotów i częstszym ryzykiem przerzutów odległych. Obecnie terapia przeciw TNBC opiera się głównie na chirurgicznym usunięciu guza i uzupełniającym podawaniu chemioterapeutyków, które jednak cechuje duża toksyczność nie tylko wobec komórek nowotworowych, ale także wobec zdrowych tkanek.

Dla lekarzy i pacjentów rak potrójnie negatywny to szczególnie trudny przeciwnik, bo na powierzchni jego komórek nie ma słabych punktów, takich jak receptory estrogenowe, progesteronowe czy HER2, które wykazują wrażliwość na chemio- lub hormonoterapię i są wykorzystywane w leczeniu innych podtypów raka. Komórki potrójnie negatywnego raka piersi nie mają tak dobrze rozpoznanych „pięt achillesowych” jak inne odmiany raka sutka – wskazuje mgr inż. Damian Kułaga z Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej.

Klucz serotoninowy

Zespół, którym dowodzi, w poszukiwaniu rozwiązania tego problemu postanowił odejść od typowych, znanych celów molekularnych, i skupić się na białku, które dotąd nie kojarzyło się z onkologią, a raczej z chorobami centralnego układu nerwowego. Badacze zaproponowali użycie jako klucza, za pomocą którego dostaną się do komórek nowotworowych – receptora serotoninowego 5-HT7.  Jego nadekspresję zidentyfikowano w wielu liniach komórkowych należących do TNBC.

Wiadomo z wcześniejszych badań, że serotonina – jako naturalny ligand receptora 5-HT7 – sama w sobie ma działanie zwiększające namnażanie się komórek nowotworowych TNBC. Z kolei blokując chemicznie receptor serotoninowy można znaczne obniżyć rozwój komórek w badaniach in vitro oraz ex-vivo. My postanowiliśmy sprawdzić, czy opracowane przez nas związki chemiczne – pochodne aminotriazyn, będące antagonistami receptora 5-HT7, również mogą powodować efekt blokujący rozwój komórek nowotworowych. I rzeczywiście uzyskaliśmy taki efekt w naszych wstępnych badaniach. Skłoniło nas to do podjęcia dalszych prac, już w ramach bardziej zaawansowanego projektu badawczego – wyjaśnia lider projektu.

Najpierw opracowano metody syntezy nowych związków – wydajnych, tanich i bezpiecznych dla środowiska. Badacze zaproponowali wykorzystanie mikrofal lub ultradźwięków. Obie metody skróciły czas syntezy związków z kilkunastu godzin do 5–60 minut, pozwoliły też na prowadzanie reakcji chemicznych bez użycia szkodliwych rozpuszczalników, w ich miejsce można zastosować zwykłą wodę. Obecnie trwa synteza nowych związków i badanie ich przeciwnowotworowego potencjału.

Mamy już zsyntezowanych 100 związków, docelowo opracujemy ich drugie tyle. Każda otrzymana cząsteczka będzie przebadana – w testach radioizotopowych – pod kątem powinowactwa z receptorem 5-HT7, czyli tego czy i jak się z nim wiąże. Mamy już wyłonioną szczególnie obiecującą pulę takich związków, które wykazują aktywność i są selektywne tylko do tego receptora – zdradza kierownik projektu.

Nowe związki mają stać się składowymi leków celowanych, które uderzą w konkretne receptory komórek nowotworowych i zablokują szlaki komunikacyjne w nich.

Nowe związki projektujemy tak, by wykazywały powinowactwo tylko z konkretnym celem molekularnym i łączyły się wyłącznie z receptorem 5-HT7.  Dzięki temu lek rzeczywiście będzie neutralizował guz nowotworowy, a nie uszkodzi zdrowych komórek – wyjaśnia Damian Kułaga.

Z laboratoriów chemicznych Politechniki Krakowskiej cząsteczki trafią na dalsze testy do ośrodków badawczych partnerów projektu: Instytutu Farmakologii im. Jerzego Maja Polskiej Akademii Nauk w Krakowie (grupa prof. Andrzeja Bojarskiego) oraz Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN we Wrocławiu (dr Martyna Stachowicz-Suhs z zespołu prof. Joanny Wietrzyk).

Cele do realizacji

Naukowcy liczą na zrealizowanie w projekcie trzech głównych celów. Przede wszystkim chcą opracować cząsteczkę o działaniu przeciw TNBC, której skuteczność będzie udowodniona na modelu zwierzęcym. W planach mają także stworzenie biblioteki związków o celowanym działaniu – zarówno na receptor 5-HT7, którego stymulowanie lub blokowanie ma istotne znaczenie w kontekście leczenia np. depresji i innych chorób centralnego układu nerwowego, jak i związków o działaniu cytotoksycznym na nowotworowych liniach komórkowych. Taka biblioteka zawiera bazę związków o wstępnej bioaktywności i może być dalej rozwijana w określonym kierunku. Wreszcie, zamierzają opracować wydajną, tanią i bezpieczną dla środowiska metodę syntezy, która może być wykorzystana do syntezy leków lub biblioteki związków.

Od etapu, na którym jesteśmy – badań przedklinicznych – do wprowadzenia leku opartego na naszym związku do terapii jest długa droga, ale wchodzimy na ten szlak jako pierwsi w świecie wierząc, że przyśpieszy prace nad skutecznym leczeniem raka TNBC – podkreśla Damian Kułaga z Politechniki Krakowskiej, który na realizację projektu otrzymał blisko 1,5 mln zł w ramach programu LIDER Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

LIDER jest programem skierowanym do doktorantów, nauczycieli akademickich nie posiadających stopnia doktora oraz doktorów, w tym habilitowanych, którzy uzyskali ten stopień naukowy nie wcześniej niż w ciągu ostatnich 7 lat. Jego celem jest poszerzenie kompetencji młodych naukowców w samodzielnym planowaniu prac badawczych oraz zarządzaniu własnym zespołem, podczas realizacji projektów, których wyniki mogą mieć zastosowanie praktyczne i posiadają potencjał wdrożeniowy. To najdłużej trwający program w ofercie NCBR. Od 2009 roku odbyło się już trzynaście konkursów, w wyniku których wyłoniono blisko 550 młodych naukowców. Przyznano im ponad 660 mln zł na autorskie projekty badawcze.

źródło: PK

Dyskusja (0 komentarzy)