Metoda opatentowana przez naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego daje nadzieję na skuteczniejsze leczenie osób wymagających przeszczepu komórek krwiotwórczych. Badacze analizują substancję, która może lepiej mobilizować komórki, niż lek standardowo stosowany u pacjentów.
W trakcie leczenia nowotworów konieczne bywa przeszczepienie komórek krwiotwórczych. U pacjentów standardowo stosowane są leki, które mobilizują komórki krwiotwórcze, aby te uwalniały się do krwiobiegu. Pobudzenia wymagają też granulocyty, czyli takie komórki, które stanowią pierwszą linię obrony przed infekcjami.
– Mobilizowane komórki krwiotwórcze często przeszczepia się zamiast szpiku kostnego. W tym celu trzeba je pobudzić, zachęcić do opuszczenia szpiku i przejścia do krwi. Obecnie przy przeszczepach pobudza się je się m.in. białkiem rekombinowanym GCSF. Niestety, jest ono drogie i nie u wszystkich pacjentów działa – tłumaczy dr Witold Nowak z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ, finalista Nagrody Naukowej Tygodnika Polityka i laureat stypendium START Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.
Zespół w składzie: dr Agata Szade, dr Krzysztof Szade, dr Jacek Stępniewski i dr Witold Nowak, bada inną substancję, która również pobudza uwalnianie komórek do krwi obwodowej – protoporfirynę kobaltu.
– Uzyskane przez nas wyniki to nie tylko niespodzianka naukowa, ale przede wszystkim duży potencjał aplikacyjny – komentuje dr Nowak. – Badania przedkliniczne pokazały, że protoporfiryna kobaltu jest skuteczniejsza niż GCSF. Działa nawet u tych myszy, które w wyniku standardowej procedury uwalniają mniej komórek, niż inne osobniki. Jest zatem szansa, że nasza substancja będzie lepiej działała również u tych pacjentów, którzy słabo reagują na GCSF – uważa naukowiec.
Dodaje, że procedura prowadząca do uwolnienia komórek jest standardowa i stosowana rutynowo. Innowacja polega na zastosowaniu substancji, która nigdy wcześniej nie była do tego używana. Do tej pory protoporfiryna kobaltu była używana do zwiększania aktywności oksygenazy hemowej-1. Dr Nowak badał jej rolę w komórkach szpiku kostnego, mogących tworzyć tkankę tłuszczową, kostną i chrzęstną. Zajmował się też kwestią odpowiedzi na stres oksydacyjny.
– Oksygenaza hemowa-1 to enzym, który rozkłada hem czyli protoporfirynę żelaza. Hem to główny składnik hemoglobiny odpowiedzialny za wiązanie tlenu oraz ważny element wielu innych białek. Jest niezbędny dla komórek, ale jego nadmiar wywołuje stres oksydacyjny – tłumaczy.
Do niedawna uważano, że nadmiar hemu uszkadza przede wszystkim błony komórkowe. Doświadczenia dr. Nowaka sugerują, że hem może utrudniać naprawę nieprawidłowo zwiniętych nici DNA. Obecnie krakowski naukowiec prowadzi badania nad znaczeniem usuwania nadmiaru hemu przez oksygenazę w utrzymaniu stabilności DNA i zapobieganiu powstawania mutacji w komórkach macierzystych i progenitorowych. Rozpoczął również prace nad rolą hemu w regulacji metabolizmu komórek śródbłonka naczyniowego w trakcie starzenia.
Doświadczenia z protoporfiryną kobaltu prowadzone są na razie na myszach. Uzyskano już patent amerykański na jej wykorzystanie w stymulacji uwalniania granulocytów i komórek krwiotwórczych do krwiobiegu u myszy. Dalsze prace pozwolą ocenić, czy uda się zastosować protoporfirynę kobaltu lub jej pochodne do mobilizacji komórek u pacjentów.
Źródło: PAP