Průlomová terapie vyvinutá výzkumníky z University of Illinois v Chicagu (UIC) obrací průběh boje proti rakovině a přeměňuje bakterie nalezené uvnitř nádorů na zbraně. Namísto přímého útoku na rakovinné buňky se tento nový přístup zaměřuje na jejich systémy výroby energie, čímž ve skutečnosti zbavuje nádory “paliva” potřebného k růstu.
Léčba založená na bakteriálním proteinu zaznamenala dramatické výsledky u modelů rakoviny prostaty, zejména v kombinaci se standardní radioterapií. Tento vývoj událostí znamená významný posun v onkologii: přechod od masových útoků k přesnému metabolickému zásahu.
Od bakteriální ochrany k léčbě rakoviny
Nápad vznikl poté, co vědci zjistili, že nádory nejsou jen shlukem lidských buněk; obsahují složitou mikrosredu obývanou bakteriemi. Po mnoho let byly tyto mikroorganismy považovány pouze za neúčinné pozorovatele nebo faktory přispívající k zánětu. Nedávno je však vědci začali studovat jako potenciální zdroj protirakovinných sloučenin.
Tuto iniciativu vedl Tooru Yamada, odborný asistent chirurgie a biomedicínského inženýrství UIC, hlavní autor studie. Jeho tým již dříve identifikoval bakteriální protein zvaný * * kupredoxin**, který je schopen inhibovat růst nádorů. Kupredoxiny jsou proteiny obsahující měď, které usnadňují přenos elektronů. Tento proces je životně důležitý pro přežití bakterií, ale může potenciálně narušit životně důležitou činnost rakovinných buněk.
Předchozí verze této terapie se opírala o * * Gen p53**, kritický supresor nádorového růstu. I když byla v některých případech účinná, Gen p53 často mutuje u různých druhů rakoviny, díky čemuž je předchozí léčba nestabilní. Toto omezení zdůraznilo potřebu vytvořit mechanismus, který nezávisí na integritě cesty p53.
Cíl: mitochondrie – továrna na energii buňky
Aby Yamadův tým překonal závislost na p53, hledal bakteriální protein, který ovlivňuje jinou zranitelnost:mitochondrie.
Mitochondrie jsou často označovány jako “energetické stanice” buňky, protože jsou zodpovědné za produkci ATP — hlavní energetické měny buňky. Rakovinné buňky, které se rychle a agresivně dělí, mají zvýšenou potřebu energie a často vykazují změněnou mitochondriální aktivitu. Díky tomu jsou ideálním, i když komplikovaným, cílem.
Výzkumníci analyzovali vzorky nádorů pacientek s rakovinou prsu pomocí sekvenování DNA k identifikaci rezidentních bakterií. Našli konkrétní bakterii obsahující protein kupredoxin zvaný * * auricianin. Na základě tohoto přírodního modelu tým vyvinul laboratorní peptid s názvem * * aurB.
Jak funguje aurB
- ** Penetrace: * * po podání aurB proniká do rakovinných buněk.
- ** Narušení: * * pohybuje se do mitochondrií a váže se na ATP syntázu -klíčový enzym potřebný k produkci ATP.
- ** Energetická deprivace: * * inhibicí ATP syntázy aurB překrývá přívod energie do buňky. Bez dostatečného množství energie nemohou nádorové buňky přežít a množit se.
Slibné výsledky v preklinických modelech
Účinnost aurB byla testována na buněčných liniích zbavených funkčního p53 a také na myších modelech rakoviny prostaty, které vyvinuly odolnost vůči hormonální terapii. Výsledky byly přesvědčivé:
-
-
- Významné snížení nádoru: * * při vlastním použití aurB zpomalil růst nádoru. Při * * kombinaci s radioterapií* * (standardní léčba rakoviny prostaty) se však účinek zvýšil.
-
-
-
- Bezpečnostní profil: * * kombinovaná terapie výrazně snížila velikost nádoru, aniž by vykazovala zjevné známky toxicity pro zdravé tkáně.
-
-
-
-
- Potlačení metastáz: * * u modelů metastáz do holenní kosti léčba prokázala významné potlačení šíření nádoru.
-
-
“Kombinace výrazně zvýšila aktivitu peptidu a nádor byl mnohem menší,” řekl Yamada. – “Tento přístup je perspektivní.”
Další cesta
Výsledky publikované v časopise * Signal Transduction and Targeted Therapy * nabízejí nové paradigma léčby rakoviny:metablické účinky inspirované bakteriemi. Aurb, který obchází potřebu funkčního p53, nabízí potenciální řešení pro rakoviny, u kterých tradiční terapie závislé na genech nefunguje.
Výzkumníci získali patent na aurB prostřednictvím řízení technologií UIC. Dalším kritickým krokem bude propagace terapie k * * klinickým testům na lidech**. Yamada zůstává optimistický ohledně širších vyhlídek a poznamenává, že auricianin je pravděpodobně jen jedním z mnoha bakteriálních proteinů, které čekají na svou adaptaci na životně důležité léky.
Jak lékařská komunita pokračuje v dešifrování mikroprostředí nádoru, hranice mezi patogenem a léčitelem se stírá. Tato studie zdůrazňuje důležitý trend: * * hledání řešení nejsložitějších nemocí lidstva u nejmenších obyvatel přírody.**
