Przełomowa terapia opracowana przez naukowców z University of Illinois w Chicago (UIC) odwraca bieg walki z rakiem, zamieniając bakterie znajdujące się w guzach w broń. Zamiast bezpośrednio atakować komórki rakowe, to nowe podejście atakuje ich systemy wytwarzania energii, skutecznie pozbawiając guza “paliwa” potrzebnego do wzrostu.
Leczenie oparte na białku bakteryjnym wykazało dramatyczne wyniki w modelach raka prostaty, szczególnie w połączeniu ze standardową radioterapią. Ten rozwój oznacza znaczącą zmianę w onkologii: przejście od masowych ataków do precyzyjnej interwencji metabolicznej.
Od obrony bakteryjnej do leczenia raka
Pomysł pojawił się po tym, jak naukowcy odkryli, że guzy to nie tylko skupisko ludzkich komórek; zawierają złożone mikrośrodowisko zamieszkane przez bakterie. Przez wiele lat mikroorganizmy te były postrzegane jedynie jako obojętni obserwatorzy lub czynniki przyczyniające się do stanu zapalnego. Jednak ostatnio naukowcy zaczęli badać je jako potencjalne źródło związków przeciwnowotworowych.
Inicjatywą kierował Tooru Yamada, profesor nadzwyczajny chirurgii i Inżynierii Biomedycznej UIC, starszy autor badania. Wcześniej jego zespół zidentyfikował białko bakteryjne o nazwie * * cupredoxin**, które może hamować wzrost guzów. Cupredoksyny to białka zawierające miedź, które ułatwiają transport elektronów. Proces ten jest niezbędny do przetrwania bakterii, ale może potencjalnie zakłócać żywotną aktywność komórek rakowych.
Poprzednia wersja tej terapii opierała się na * * Genie p53**, krytycznym supresorze wzrostu guza. Chociaż w niektórych przypadkach był skuteczny, Gen p53 jest często zmutowany w różnych nowotworach, przez co wcześniejsze leczenie było niestabilne. Ograniczenie to podkreśliło potrzebę stworzenia mechanizmu niezależnego od integralności ścieżki p53.
Cel: mitochondria – fabryka energii komórki
Aby przezwyciężyć uzależnienie od p53, zespół Yamady szukał białka bakteryjnego atakującego inną podatność: * * mitochondria**.
Mitochondria są często nazywane” stacjami energetycznymi ” komórki, ponieważ są odpowiedzialne za produkcję ATP — głównej waluty energetycznej komórki. Komórki rakowe, które dzielą się szybko i agresywnie, mają zwiększone zapotrzebowanie na energię i często wykazują zmienioną aktywność mitochondrialną. To sprawia, że są idealnym, choć trudnym celem.
Naukowcy przeanalizowali próbki guzów od pacjentek z rakiem piersi za pomocą sekwencjonowania DNA w celu identyfikacji bakterii rezydentnych. Odkryli konkretną bakterię zawierającą białko kupredoksyny o nazwie * * auricyanina. Na podstawie tego naturalnego modelu zespół opracował peptyd laboratoryjny o nazwie * * aurB.
Jak działa aurB
- ** Penetracja: * * po podaniu aurB przenika do wnętrza komórek rakowych.
- ** Zakłócenie: * * przemieszcza się do mitochondriów i wiąże się z SYNTAZĄ ATP -kluczowym enzymem niezbędnym do produkcji ATP.
- ** Pozbawienie energii: * * hamując syntazę ATP, aurB odcina dopływ energii do komórki. Bez wystarczającej ilości energii komórki nowotworowe nie mogą przetrwać i rozmnażać się.
Obiecujące wyniki w modelach przedklinicznych
Skuteczność aurB została przetestowana na liniach komórkowych pozbawionych funkcjonalnego p53, a także na mysich modelach raka prostaty, które developed oporność na terapię hormonalną. Wyniki okazały się przekonujące:
-
-
- Znaczące zmniejszenie guza: * * przy samodzielnym stosowaniu aurB spowolnił wzrost guza. Jednak w przypadku * * połączenia z radioterapią * * (standardowe leczenie raka prostaty) efekt nasilił się.
-
-
-
- Profil bezpieczeństwa: * * terapia skojarzona znacznie zmniejszyła rozmiar guza, nie wykazując wyraźnych oznak toksyczności dla zdrowych tkanek.
-
-
-
- Supresja przerzutów: * * w modelach przerzutów do kości piszczelowej leczenie wykazało znaczne zahamowanie rozprzestrzeniania się guza.
-
“Połączenie znacznie zwiększyło aktywność peptydu, a guz stał się znacznie mniejszy” — powiedział Yamada. – “To podejście jest obiecujące”.
Dalsza droga
Odkrycia, opublikowane w czasopiśmie * Signal Transduction and Targeted Therapy, sugerują nowy paradygmat leczenia raka: ekspozycja metabliczna inspirowana bakteriami *. Omijając potrzebę funkcjonalnego p53, aurB oferuje potencjalne rozwiązanie dla nowotworów, w których tradycyjne terapie zależne od genów zawodzą.
Naukowcy uzyskali patent na aurB poprzez zarządzanie technologią UIC. Kolejnym krytycznym krokiem będzie przejście terapii na * * badania kliniczne na ludziach**. Yamada pozostaje optymistą co do szerszych perspektyw, zauważając, że auricjanina jest prawdopodobnie tylko jednym z wielu białek bakteryjnych oczekujących na dostosowanie się do leków ratujących życie.
W miarę jak społeczność medyczna nadal rozszyfrowuje mikrośrodowisko guza, granica między patogenem a uzdrowicielem zaciera się. Badanie to podkreśla ważny trend: * * poszukiwanie rozwiązań najtrudniejszych chorób ludzkości u najmniejszych mieszkańców przyrody.**
