Un nou medicament provoacă un stres metabolic extrem celulelor canceroase
Celulele canceroase au o poftă insațiabilă de zahăr, pe care îl folosesc pentru a-și alimenta creșterea rapidă.
De aceea, mulți cercetători au încercat să dezvolte medicamente care să blocheze metabolismul celulelor canceroase prin întreruperea furnizării de zahăr.
O echipă condusă de cercetători de la Universitatea din Texas la Austin a raportat în revista Nature Chemical Biology că a găsit o abordare complet diferită. În loc să înfometeze celulele canceroase, le induce în eroare pentru a consuma și mai mult zahăr decât de obicei. În același timp, medicamentul blochează sursa lor de combustibil de rezervă – grăsimea.
Prin atacarea ambelor surse de combustibil simultan, medicamentul experimental supune celulele canceroase unui stres atât de mare încât multe dintre ele mor. Eficiența medicamentului a fost demonstrată în tratamentul unei forme agresive de melanom la șoareci.
Xiaolu (Lulu) Lim Ang Cambronne, profesor asociat de științe moleculare la UT și coautor corespunzător, a declarat: „Îmi place să cred că această tehnologie este ca un dragon cu două capete. Punem o parte a celulei în supraîncărcare, în timp ce slăbim simultan o altă parte. Se pare că este extrem de potentă.”
În experimentele de laborator, medicamentul a fost eficient împotriva mai multor tipuri de celule canceroase umane, inclusiv melanom, leucemie, cancer de sân, cancer pulmonar, cancer hepatic și neuroblastom. La șoarecii cu melanom, majoritatea celulelor canceroase au murit, în timp ce celulele non-canceroase au fost afectate mult mai puțin.
Medicamentele care atacă cancerul cu acest tip de lovitură dublă nu sunt complet noi. O clasă tot mai mare de compuși numită conjugate anticorp-medicament (ADCs) folosește un anticorp pentru a viza celulele canceroase, apoi livrează o încărcătură de chimioterapie direct la tumoră. Totuși, ADC-urile au multe limitări.
„Anticorpii sunt dificili de fabricat, iar pentru că sunt atât de mari, pot viza doar proteinele de pe suprafața celulelor canceroase”, a spus Ken Hsu, profesor asociat de chimie la UT și coautor corespunzător. „Considerăm acest nou compus ca fiind un echivalent chimic complet al ADC-urilor. Acestea sunt mult mai ușor de fabricat. Și, deoarece sunt mai mici, pot viza chiar și proteinele din interiorul celulelor.”
Medicamentul are două părți. Agentul de țintire, o moleculă numită XJ-4-85, acționează asupra unei enzime numite PFKL, accelerând glicoliza (descompunerea zahărului) în interiorul celulelor canceroase. După ce se leagă de PFKL, XJ-4-85 eliberează o încărcătură, un compus care acționează asupra unei alte enzime numite CPT2. CPT2 ajută de obicei celulele să descompună acizii grași pentru energie. Prin perturbarea ambelor surse majore de energie ale celulelor simultan, se oprește creșterea cancerului.
Xiaoding Jiang, cercetător postdoctoral în laboratorul Hsu, care a proiectat molecula, a declarat: „Modul în care funcționează acest medicament a fost complet neașteptat. Au fost necesare multe cercetări pentru a înțelege ce face la nivel molecular. De asemenea, am fost surprinși să vedem cât de selectiv se leagă de celulele canceroase.”
Cercetarea este încă în stadii incipiente. Deși rezultatele sunt promițătoare, sunt necesare teste de laborator suplimentare înainte ca medicamentul să poată fi studiat pe oameni.
Pe lângă acest medicament particular, cercetătorii afirmă că această cercetare ilustrează, de asemenea, o nouă abordare mai largă pentru proiectarea acestor medicamente cu două părți, pe care le numesc „conjugate de medicamente electrofili” sau EDC-uri. „Acestea au potențialul de a fi utile dincolo de cancer, pentru alte tipuri de boli, de asemenea”, a spus Cambronne.
Membrilor echipei le subliniază importanța colaborării în realizarea acestei descoperiri, aducând împreună experți din întreaga UT și nu numai. „Acest proiect a necesitat o echipă”, a spus Hsu, un bursier CPRIT.
