Nowy związek może pomóc w terapii raka jelita grubego

Polscy naukowcy opracowali i zbadali związek chemiczny, który wykazuje silne działanie wobec komórek nowotworowych raka jelita grubego, jednocześnie oszczędzając zdrowe tkanki.

Prace nad związkiem chemicznym, nazwanym przez polskich odkrywców DK-AT390HCl, prowadzone były na Politechnice Krakowskiej (PK), Uniwersytecie Rolniczym w Krakowie (URK) oraz Instytucie Immunologii i Terapii Doświadczalnej Polskiej Akademii Nauk.

– Mamy już więcej niż zalążek leku. To wczesna wersja działającego systemu terapeutycznego – poinformował dr inż. Damian Kułaga z Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej, lider zespołu badawczego, cytowany na stronach internetowych PK.

Jak poinformowała uczelnia, badacze PK od kilku lat poszukują związków chemicznych, które w przyszłości mogłyby leczyć raka jelita grubego (CRC, z ang. Colorectal Cancer) i potrójnie negatywnego raka piersi (TNBC, z ang. Triple-negative Breast Cancer).

W ramach badań na PK zaprojektowano i zsyntetyzowano ponad 200 nowych cząsteczek, spośród których wyselekcjonowano właśnie DK-AT390HCl.

Choć – jak wskazano w komunikacie na stronach uczelni - początkowo związek nie wykazywał jakiejś specjalnej aktywności na liniach komórkowych potrójnie negatywnego raka piersi, to dalsze badania biologiczne przeprowadzone przez dr wet. Izabelę Siemińską z Katedry Chorób Zakaźnych, Inwazyjnych i Ochrony Zdrowia Publicznego na Wydziale Medycyny Weterynaryjnej Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie wykazały, że związek, który praktycznie nie uszkadzał zdrowych komórek, jednocześnie bardzo silnie działał na komórki nowotworowe raka jelita.

Zdaniem dr Kułagi z PK jest to niezwykle ważne, ponieważ „terapie, który znamy, często powodują poważne efekty uboczne, oddziałując nie tylko na chore, ale i zdrowe tkanki”. - Niektóre komórki nowotworowe są na tyle „sprytne”, że niejako uodparniają się na dany lek, podobnie jak bakterie na antybiotyki – zaznaczył badacz.

Jednym z mechanizmów działania związku DK-AT390HCl jest możliwość hamowania autofagii komórek nowotworowych. Jak wyjaśniono w komunikacie PK, autofagia (z gr. „samozjadanie”) to naturalny proces recyklingu, w którym komórki usuwają, a następnie rozkładają uszkodzone białka, organella i inne zbędne składniki, aby uzyskać energię oraz materiały do regeneracji i rozrostu.

Autofagia komórek nowotworowych (szczególnie tych z mutacją KRAS lub BRAF) nasila się w niekorzystnych dla nich warunkach, np. podczas chemioterapii. – Chcemy ten proces powstrzymać, żeby komórki nowotworowe nie miały, jak się bronić – powiedział dr inż. Damian Kułaga, cytowany na stronach PK.

W ramach badań naukowcy przeprowadzili ocenę skuteczności in vitro z w tym ocenę cytotoksyczności, wykonali test tworzenia kolonii, test oceny migracji komórek nowotworowych, wyznaczali maksymalną tolerowaną dawkę (MTD), prowadzili ocenę potencjału do zmniejszenia masy guza oraz badania molekularne tkanki guza.

– Nowo odkryty związek działa wybiórczo na komórki nowotworowe, nie niszcząc przy tym zdrowych tkanek. Wyniki są więc bardzo obiecujące dla dalszych prac na lekiem na raka jelita grubego – podkreśliła dr Izabela Siemińska, cytowana na stronach PK. Jak dodała, „trzeba pamiętać, że droga od odkryć do skutecznej terapii dla pacjentów jest długa, może być wyboista i wymaga wielu kolejnych etapów badań, w tym badań klinicznych”.

Rak jelita grubego jest jednym z najczęściej diagnozowanych nowotworów na świecie i drugą najczęstszą przyczyną zgonów onkologicznych. Rosnąca liczba zachorowań, również wśród osób poniżej 50. roku życia, sprawia, że rozwój nowych, skuteczniejszych i bezpieczniejszych terapii ma kluczowe znaczenie.

W projekt badania skuteczności biologicznej związku DK-AT390HCl zaangażowani byli również dr Laura Paradyak, dr Paweł Szczerbik i prof. Zbigniew Arent z Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie.

Naukowcy planują kolejne badania, by odpowiedzieć m.in. na kluczowe pytanie – czy związek o udowodnionym na organizmie myszy efekcie przeciwnowotworowym będzie działać podobnie na tkanki pochodzenia ludzkiego?

Jak czytamy w komunikacie uczelni, wyniki wspólnych prac naukowców PK i URK zaowocowały czterema patentami, opisującymi m.in. wstępną aktywność przeciwnowotworową związku DK-AT390HCl i jego pochodnych. Jedno ze zgłoszeń patentowych dokonane w trybie PTC (z ang. Patent Treaty Corporation) otwiera możliwości ochrony poza granicami Polski.

Uczelnia rozważa możliwość sprzedaży praw patentowych do cząsteczki opracowanej na Politechnice Krakowskiej firmie farmaceutycznej – polskiej lub zagranicznej, przy zagwarantowaniu wcześniej międzynarodowej ochrony patentu. Jak podkreślił dr inż. Damian Kułaga, „partnerstwo z firmą z branży rozszerzyłoby możliwości elastycznego finansowania i prowadzenia dalszych badań”.

Odkrycia polskich naukowców są owocem dwóch projektów badawczych - w ramach programu dofinansowań Lider XII z 2022 r. i w ramach programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki (FENG) za pośrednictwem FNP.

W projekt Lider XII zaangażowane były trzy ośrodki: Politechnika Krakowska odpowiedzialna za badania chemiczne (tj. syntezę związków), Instytut Farmakologii PAN w Krakowie odpowiedzialny za badania radioizotopowe oraz Instytut Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN we Wrocławiu, który przeprowadzał badania biologiczne in vitro i in vivo w kierunku oceny aktywności działania przeciwnowotworowego związków. W badaniach w ramach projektu Lider brali też udział badacze z Politechniki Krakowskiej: Anna Karolina Drabczyk, dr inż. Przemysław Zaręba. W pracach uczestniczyli naukowcy Laboratorium Doświadczalnej Terapii Przeciwnowotworowej w Instytucie Immunologii i Terapii Doświadczalnej Polskiej Akademii Nauk: dr Aleksandra Strzykalska-Augustyniak, Michalina Gos oraz dr inż. Beata Filip-Psurska.

wl/ zan/