Cercetătorii de la UIC dezvoltă o terapie anti-cancer inspirată de bacterii din tumori
Cercetătorii de la Universitatea din Illinois Chicago au creat o terapie anti-cancer inspirată de bacteriile întâlnite în tumori.
Când a fost testată în combinație cu radiațiile pe modele animale de cancer de prostată, terapia s-a dovedit a fi extrem de eficientă – abordarea a oprit semnificativ creșterea tumorii. Această terapie este formată dintr-un fragment al unei proteine bacteriene, un peptid numit aurB. În tumorile animale, aurB a împiedicat producția de energie în mitocondriile celulelor tumorale, tăind practic sursa de combustibil a tumorii, conform cercetătorilor publicați în revista Signal Transduction and Targeted Therapy.
Mitocondriile sunt esențiale pentru supraviețuirea celulelor, având rolul de fabrici de energie. Multe celule canceroase au un număr și o activitate mitocondrială alterate, deoarece celulele canceroase trebuie să crească rapid și agresiv. Prin urmare, mitocondriile reprezintă o țintă ideală pentru terapia cancerului.
Tohru Yamada, autor principal al studiului și profesor asociat în departamentele de chirurgie și inginerie biomedicală la UIC, a subliniat importanța acestui demers.
De-a lungul timpului, oamenii de știință au descoperit că bacteriile trăiesc în tumori în mediul cunoscut sub numele de microambient tumoral. Însă, în ultimele decenii, cercetătorii au început să exploreze aceste bacterii ca surse potențiale de agenți anti-tumorali.
În studii anterioare, Yamada și echipa sa au descoperit că o proteină bacteriană numită cupredoxin suprimă eficient tumorile. Cupredoxinele sunt un grup de proteine care conțin cupru și transportă electroni între alte proteine.
Echipa a creat un medicament peptidic bazat pe această proteină și l-a testat riguros, atât în studii clinice pe adulți, cât și pe cancerul cerebral la copii.
Însă eficiența acestui peptid depinde de un gen numit p53, a explicat Yamada. P53 este un gen supresor de tumori care este mutat la mulți pacienți cu cancer, deși nu toate mutațiile sunt la fel. Aceasta înseamnă că peptidul anti-tumoral ar putea funcționa pe unele mutații, dar nu și pe altele.
„Vrem să avem un agent anti-cancer care să nu depindă de funcția p53”, a afirmat Yamada.
Rezultate preclinice puternice
Astfel, cercetătorii au căutat o proteină bacteriană care să acționeze prin intermediul mitocondriilor. Și au găsit-o în altă cupredoxin.
În noul studiu, Yamada și colegii săi au prelevat mostre de tumori de la pacienți cu cancer de sân și au identificat bacteriile care le locuiesc prin secvențierea ADN-ului. O bacterie s-a evidențiat; aceasta conținea o proteină cupredoxin numită auracyanin, care are o funcție similară cu cea din studiul anterior.
Cercetătorii au creat un medicament peptidic care imită auracyanin, pe care l-au numit aurB. Experimentele moleculare au arătat că aurB funcționează intrând în mitocondriile celulelor tumorale și legându-se de ATP sintaza, esențială pentru producerea sursei de energie celulară, ATP.
Apoi, au testat aurB în linii celulare inactive p53 și în modele animale de cancer de prostată rezistent la terapia hormonală. Combinat cu radiațiile, una dintre opțiunile standard de tratament pentru cancerul de prostată, aurB a redus semnificativ creșterea tumorii fără toxicitate evidentă.
„Combinația a sporit semnificativ activitatea peptidului, iar tumoarea a devenit mult mai mică”, a declarat Yamada. „Această abordare este promițătoare. Folosind un model bine stabilit de metastază tibială, am demonstrat o inhibiție semnificativă a creșterii tumorale, preclinic.”
Extinderea căutării către bacterii noi
Echipa a patentat aurB cu ajutorul Biroului de Management Tehnologic al UIC. În continuare, vor explora opțiunile pentru studii clinice care să testeze tratamentul la oameni.
Între timp, Yamada continuă să caute inspirație în bacterii pentru proiectarea de medicamente. Auracyanin, a spus el, este probabil doar una dintre numeroasele proteine bacteriene care așteaptă să fie descoperite și manipulate în mod similar.
„Există multe alte proteine bacteriene care ar putea fi surse de medicamente pentru cancer”, a afirmat Yamada. „Pur și simplu nu le-am încercat încă.”
Yamada a colaborat cu colegi din cadrul Colegiului de Medicină și UI Health și a creditat Departamentul de Chirurgie, inclusiv pe Dr. Martin Borhani, Dr. Aslam Ejaz, Dr. Ajay Rana, Dr. Enrico Benedetti și Dr. Tapas K. Das Gupta, ale căror contribuții au fost esențiale pentru succesul proiectului.
