Inovativní technologie by mohla léčit rakovinu selektivněji a efektivněji
Léčbu rakoviny konkrétněji a efektivněji – toho lze dosáhnout pomocí inovativní technologie, kterou vyvinuly výzkumné týmy Leibniz Research Institute for Molecular Pharmacology (FMP) a Ludwig Maximilian University of Munich (LMU). Tento proces mění proteiny a protilátky na stabilní, vysoce funkční transportéry léků, které dokážou detekovat a zabíjet nádorové buňky. Klasická chemoterapie pro léčbu rakoviny je založena na toxických látkách, které jsou účinné zejména na rychle se dělící buňky. Protože je však na buněčném dělení závislá i zdravá tkáň, je léčba chemoterapeutickými látkami často provázena závažnými vedlejšími účinky. Dávka dostatečná k úplnému odstranění nádoru by v mnoha případech byla...
Inovativní technologie by mohla léčit rakovinu selektivněji a efektivněji
Léčbu rakoviny konkrétněji a efektivněji – toho lze dosáhnout pomocí inovativní technologie, kterou vyvinuly výzkumné týmy Leibniz Research Institute for Molecular Pharmacology (FMP) a Ludwig Maximilian University of Munich (LMU). Tento proces mění proteiny a protilátky na stabilní, vysoce funkční transportéry léků, které dokážou detekovat a zabíjet nádorové buňky.
Klasická chemoterapie pro léčbu rakoviny je založena na toxických látkách, které jsou účinné zejména na rychle se dělící buňky. Protože je však na buněčném dělení závislá i zdravá tkáň, je léčba chemoterapeutickými látkami často provázena závažnými vedlejšími účinky. Dávka dostatečná k úplnému odstranění nádoru by byla v mnoha případech příliš toxická pro podání nemocné osobě. Díky modernějším přístupům je nyní možné transportovat účinné látky (Drogy) v těle cíleně do místa účinku, například spojením léku s protilátkou, která dokáže odlišit rakovinné buňky od zdravé tkáně změnami na buněčném povrchu. Pět z nichKonjugáty protilátka-lék (ADC)jsou již na trhu.
Tyto ADC však ztrácejí velkou část svého „toxického náboje“ na cestě k rakovinné buňce. Látky (léky) se dostávají do krevního oběhu a mohou se objevit nebezpečné vedlejší účinky. Stabilní spojení mezi lékem a protilátkou by proto bylo extrémně žádoucí. Právě na to se výzkumníci – tým vedený profesorem Christianem Hackenbergerem z FMP a profesorem Heinrichem Leonhardtem z LMU Biozentrum – zaměřili. Jejich výsledky byly publikovány v renomovaném časopise „Angewandte Chemie“: Vývoj metod a aplikace těchto metod pro selektivní podávání léků jsou prezentovány ve dvou po sobě jdoucích článcích.
Nové transportéry léků umožňují nižší dávky a méně závažné vedlejší účinky
„Vyvinuli jsme inovativní technologii, která umožňuje vázat nativní proteiny a protilátky na komplexní molekuly, jako jsou fluorescenční barviva nebo léky, snadněji a stabilněji než kdykoli předtím,“ říká Marc-André Kasper, výzkumník ve skupině Christiana Hackenbergera. Vědci objevili vynikající vlastnosti nenasycených sloučenin fosforu (V) a využili je. Tyto fosfonamidy vážou požadovanou modifikaci - například protirakovinné činidlo - výhradně na aminokyselinu cystein v proteinu nebo protilátce. Vzhledem k tomu, že cystein je velmi vzácná přirozeně se vyskytující aminokyselina, lze velmi účinně kontrolovat počet modifikací na protein, což je nezbytné pro konstrukci konjugátů léčiv. Kromě toho lze fosfonamidy snadno začlenit do složitých chemických sloučenin. „Největším úspěchem nové metody je však to, že výsledná sloučenina je stabilní i během krevního oběhu,“ říká Marc-André Kasper. ADC na trhu to neumí.
Aby vědci otestovali její použitelnost při cíleném dodávání léků, přímo porovnali svou technologii s ADC Adcetris® schváleným FDA. Lék byl znovu vytvořen co nejpřesněji se stejnou protilátkou a aktivní složkou; jediný rozdíl byl v tom, že byla použita inovativní fosfonamidátová vazba. Při aplikaci do krevního séra vědci pozorovali, že jejich modifikovaný ADC ztratil podstatně méně aktivní složky během několika dní. Novou technologii také použili při pokusech s myšími v boji proti Hodgkinovu lymfomu. Přípravek se ukázal být účinnější než klasické léky. "Z našich výsledků docházíme k závěru, že transportéry léků vázané na fosfonamidát mohou být podávány v nižších dávkách a že vedlejší účinky mohou být dále sníženy. Technologie má tedy velký potenciál nahradit současné metody k vývoji účinnějších a bezpečnějších ADC v medicíně." budoucnost,“ říká vedoucí skupiny FMP Christian Hackenberger.
V dalším kroku budou výzkumné skupiny pokračovat ve svém úsilí vyvinout ADC založené na fosfonamidových datech. Preklinické studie, které jsou nezbytné pro léčbu pacientů, již probíhají. Nadějná start-upová společnost Tubulis, oceněná v loňském roce Leibniz Founder's Prize, funguje jako platforma pro další rozvoj k připravenosti na trh.
Zdroje:
Kasper, M.a kol. (2019) Cystein Selective Phosphonamidate Electrophiles for Modular Protein Bioconjugations.Aplikovaná chemie. doi.org/10.1002/anie.201814715
Kasper, M.a kol. (2019) Ethynylfosfonamidáty pro rychlou a cystein selektivní tvorbu účinných konjugátů protilátka-lék.Aplikovaná chemie. doi.org/10.1002/anie.201904193