Nový přístup k léčbě rakoviny

S jednou takovou novou cílenou léčbou nyní přišly laboratoře vedené Dr. Jaroslavem Truksou a L. Wernerem z Biotechnologického ústavu Akademie věd ČR (BTÚ AVČR). Podrobně ji popisuje publikace, jejíž hlavním autorem je Cristian Sandoval-Acuna (BTÚ AVČR) a dále se na ní podílely Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy a Ústav molekulární genetiky AVČR. V hlavní roli - železo.

Železo představuje jeden z nejdůležitějších prvků nezbytných pro prakticky všechny formy života. Zapojuje se do esenciálních dějů jako buněčné dýchání a metabolismus nebo replikace a oprava genetické informace. Nedostatek železa způsobuje ztrátu aktivity mnoha enzymů nutných ke správnému fungování buněk, zastavuje buněčné dýchání a je tak neslučitelný s růstem a prospíváním postižené buňky.

Léčba rakoviny pomocí látek vychytávajících železo z organismu byla zkoumána již dříve, ale tyto látky způsobovaly nedostatek železa v celém organismu, což vedlo k nepříjemným vedlejším účinkům postihujícím i zdravé buňky. Deferoxamin je široce používaná látka pro léčbu přebytku železa v organismu pomocí jeho vychytávání. Tento mechanismus se stal základem pro nový přístup k léčbě rakoviny, kterým je zacílení této látky do mitochondrií (energetických a dýchacích center buněk) rakovinných buněk pomocí její chemické modifikace. Mitochondriálně cílený deferoxamin (mitoDFO) tak působí pouze v potřebných částech buňky, mitochondriích, a díky zvýšeným nárokům rakovinných buněk na železo dokáže cílit primárně na tyto buňky.

Hlavním účinkem je tedy cílené vychytávání železa, které významně potlačuje růst rakovinných buněk i celých nádorů a zásadně snižuje jejich schopnost šířit se v organismu. Zkoumaná látka byla schopna plně zastavit buněčné dýchání všech testovaných linií buněk během jedné hodiny působení a její aplikace vedla k nárůstu toxických reaktivní forem kyslíku, které mohou poškodit genetickou informaci nebo proteiny buněk a způsobit buněčnou smrt. Pro potvrzení tohoto účinku byl aplikován antioxidant působící proti reaktivním formám kyslíku, který výrazně snížil protinádorový účinek.

Jelikož modifikovaný deferoxamin zastavuje růst buněk, vědce zajímalo, zda bude účinný i na zastavení růstu nádorů v živém organismu. Tato domněnka byla potvrzena na myším modelu, kde látka dokázala výrazně zpomalit růst nádorů a v některých případech došlo i ke zmenšení nádoru.

Vysoké procento úmrtí na rakovinu je spojeno se schopností nádorů tzv. metastazovat, tedy šířit se po celém organismu a napadat různé tkáně. Ve spolupráci s prof. Brábkem z PřF UK tedy vědci testovali schopnost mitoDFO zabránit vzniku metastáz. V testech s nádory vyvolanými myší rakovinou prsu, která se šíří do plic, byl pozorován výrazný migrastatický účinek (omezení pohyblivosti nádorových buněk v organismu, a tudíž tvorby metastáz) a došlo dokonce ke skoro úplnému zastavení vzniku plicních metastáz.

Ve všech experimentech byla modifikovaná látka porovnávána se samotným deferoxaminem, ten byl však vždy méně účinný. Tyto pokusy tak ukazují účinnost zacílení modifikované látky pouze na konkrétní potřebnou část buněk (mitochondrie). Modifikovaný deferoxamin by se tak mohl stát centrem pozornosti pro vývoj nových léků proti rakovině zakládajících si na vysoké účinnosti a malé toxicitě pro zdravé buňky a tím minimalizaci nežádoucích účinků oproti látkám používaným v současnosti. Látka je patentována a na jejím vývoji se dále podílela firma SmartBrain s.r.o.