Londono Karaliaus koledžo mokslininkai sėkmingai pritaikė naują technologiją, kuri nuginkluoja vieną iš galingiausių ginklų, kuriuos vėžio ląstelės naudoja chemoterapinių vaistų poveikiui susilpninti.
Efflux Resistance Breaker (ERB), patentuota technologija, sukurta King's, buvo sėkmingai pritaikyta dažniausiai naudojamo chemoterapinio vaisto struktūrai. Tyrimas, paskelbtas Medicininės chemijos žurnalasnustatė, kad ši technologija galėjo apriboti vėžio ląstelėse esančių siurblių, išstumiančių vaistą, efektyvumą, tuo pačiu išvengiant su toksiškumu susijusių problemų, kurios vargino ankstesnius metodus.
Tai parodo, kaip ERB pagrįstas dizainas gali įveikti cheminį atsparumą, vieną iš nuolatinių vėžio gydymo iššūkių.
„Atsparumas vaistams tebėra viena didžiausių kliūčių ilgalaikei vėžio kontrolei. Šis tyrimas rodo, kad sukeldami atsparumą ištekėjimui tiesiai į vaistų struktūrą, galime įveikti atsparumą pernešimui be toksiškumo problemų, kurios ribojo ankstesnius metodus. Tai yra galinga sistema, skirta pertvarkyti esamus vaistus nuo vėžio ir padaryti juos veiksmingus.” sako profesorius Mirazas Rahmanas.
Ištekėjimo siurbliai yra ląstelės membranoje esantys baltymai, kurie pašalina nepageidaujamas ar kenksmingas medžiagas iš ląstelės. Nors jie paprastai apsaugo ląsteles, vėžinės ląstelės dažnai išnaudoja šiuos siurblius, kad atsispirtų chemoterapijai. Kai kurie vaistai yra ypač pažeidžiami ištekėjimo siurblių dėl tokių savybių, kaip elgesys ir cheminė struktūra, todėl juos lengva atpažinti ir pašalinti.
Tyrime, kuriam vadovavo daktarė Madiha Chowdhury, mokslininkai daugiausia dėmesio skyrė chemoterapiniam vaistui imatinibui. Imatinibas yra tam tikros rūšies vaistas, vadinamas tirozino kinazės inhibitoriumi, kuris sukėlė revoliuciją gydant lėtinę mieloidinę leukemiją (LML), retą vėžio tipą, pažeidžiantį kaulų čiulpus ir baltuosius kraujo kūnelius.
Tačiau jis yra ypač pažeidžiamas ištekėjimo siurbliams, taigi ir cheminiam atsparumui, nes yra tinkamo dydžio ir pasižymi cheminėmis savybėmis, leidžiančiomis jį atpažinti ir pernešti ištekėjimo siurbliams P-glikoproteiną (P-gp) ir krūties vėžiui atsparų baltymą (BCRP). Dėl to vaistų kiekis ląstelėse nukrenta žemiau terapinių tikslų, todėl atsparių vėžio ląstelių veiksmingumas ir gydymas yra nesėkmingi.
„Ištekėjimo siurbliai, tokie kaip P-gp ir BCRP, atlieka pagrindinį vaidmenį ribojant vaistų kaupimąsi vėžio ląstelėse. Šis tyrimas rodo, kad vaistai gali būti sukurti taip, kad būtų mažiau atpažįstami ištekėjimo siurbliams. Tai leidžia terapiniam vaisto kiekiui kauptis ląstelėse, neblokuojant siurblių ar trukdant kitoms ląstelių funkcijoms”, – sako profesorius Benas Forbesas.
Tyrėjai įtraukė ERB cheminius fragmentus į pagrindinę imatinibo struktūrą, kad sumažintų atpažinimą iš išleidimo siurblių. Naujosios vaisto versijos galėjo ilgiau išlikti vėžio ląstelėse, o ne išsiurbti. Tai leido vaistui toliau veikti, net ir vėžinėse ląstelėse, kurios anksčiau buvo atsparios normaliam imatinibui.
Šis laimėjimas yra pirmas kartas, kai ERB technologija buvo išbandyta ir įrodyta, kad ji veikia atrandant vaistus nuo vėžio ir atveria naują kelią naujos kartos priešvėžiniams vaistams, skirtiems išvengti atsparumo vaistams, kurti.
„Tirozino kinazės inhibitoriai išgelbėjo milijonus gyvybių, ypač sergant kraujo vėžiu, pvz., LML, tačiau atsparumas vis dar atsiranda. Ištekėjimui atsparių TKI kūrimas gali žymiai pagerinti gydymo patvarumą ir padėti išvengti atkryčio. Tai įdomus žingsnis link protingesnių ir atsparesnių vėžio vaistų.” sako profesorius Chrisas Pepperis.
Tyrėjai mano, kad šie atradimai gali turėti plataus masto pasekmių. Ištekėjimo siurbliai, tokie kaip P-gp ir BCRP, prisideda prie nesėkmingo gydymo ne tik sergant leukemija, bet ir su daugeliu vėžio formų, įskaitant krūties, plaučių, kiaušidžių ir kasos navikus. Autoriai teigia, kad ERB technologija galėtų būti plačiai pritaikyta priešvėžiniams vaistams perkurti ir atgaivinti junginius, kurie anksčiau nepavyko sukurti dėl su nutekėjimu susijusių problemų.
Šis darbas pabrėžia besiplečiančią Kingo lyderystę medicinos chemijos ir vaistų dizaino naujovių srityje, o ERB technologija dabar demonstruoja potencialą antibiotikų, priešgrybelinių vaistų ir vėžio gydymo procese. Mokslininkų komanda dabar tiria partnerystes, kad paspartintų vertimą į klinikinę plėtrą.