Inovatívna technológia by mohla liečiť rakovinu selektívnejšie a efektívnejšie
Špecifickejšia a efektívnejšia liečba rakoviny – to by sa dalo dosiahnuť pomocou inovatívnej technológie, ktorú vyvinuli výskumné tímy Leibniz Research Institute for Molecular Pharmacology (FMP) a Ludwig Maximilian University of Munich (LMU). Tento proces mení proteíny a protilátky na stabilné, vysoko funkčné transportéry liekov, ktoré dokážu odhaliť a zabiť nádorové bunky. Klasická chemoterapia na liečbu rakoviny je založená na toxických látkach, ktoré sú obzvlášť účinné na rýchlo sa deliace bunky. Keďže však aj zdravé tkanivo je závislé od delenia buniek, liečba chemoterapeutickými látkami je často sprevádzaná závažnými vedľajšími účinkami. Dávka dostatočná na úplné odstránenie nádoru by v mnohých prípadoch bola...
Inovatívna technológia by mohla liečiť rakovinu selektívnejšie a efektívnejšie
Špecifickejšia a efektívnejšia liečba rakoviny – to by sa dalo dosiahnuť pomocou inovatívnej technológie, ktorú vyvinuli výskumné tímy Leibniz Research Institute for Molecular Pharmacology (FMP) a Ludwig Maximilian University of Munich (LMU). Tento proces mení proteíny a protilátky na stabilné, vysoko funkčné transportéry liekov, ktoré dokážu odhaliť a zabiť nádorové bunky.
Klasická chemoterapia na liečbu rakoviny je založená na toxických látkach, ktoré sú obzvlášť účinné na rýchlo sa deliace bunky. Keďže však aj zdravé tkanivo je závislé od delenia buniek, liečba chemoterapeutickými látkami je často sprevádzaná závažnými vedľajšími účinkami. Dávka dostatočná na úplné odstránenie nádoru by bola v mnohých prípadoch príliš toxická na podanie chorému človeku. S modernejšími prístupmi je teraz možné prepravovať aktívne zložky (Drogy) v organizme cielene do miesta účinku, napríklad spojením liečiva s protilátkou, ktorá zmenami na bunkovom povrchu dokáže odlíšiť rakovinové bunky od zdravého tkaniva. Päť z nichKonjugáty protilátka-liečivo (ADC)sú už na trhu.
Tieto ADC však strácajú veľkú časť svojho „toxického náboja“ na ceste k rakovinovej bunke. Látky (lieky) sa dostávajú do krvného obehu a môžu sa vyskytnúť nebezpečné vedľajšie účinky. Stabilné spojenie medzi liekom a protilátkou by preto bolo mimoriadne žiaduce. Presne na to sa zamerali výskumníci – tím pod vedením profesora Christiana Hackenbergera z FMP a profesora Heinricha Leonhardta z LMU Biozentrum. Ich výsledky boli publikované v renomovanom časopise „Angewandte Chemie“: Vývoj metód a aplikácia týchto metód na selektívne podávanie liekov sú prezentované v dvoch po sebe nasledujúcich článkoch.
Nové transportéry liekov umožňujú nižšie dávky a menej závažné vedľajšie účinky
„Vyvinuli sme inovatívnu technológiu, ktorá umožňuje viazať natívne proteíny a protilátky na zložité molekuly, ako sú fluorescenčné farbivá alebo lieky, jednoduchšie a stabilnejšie ako kedykoľvek predtým,“ uvádza Marc-André Kasper, výskumník v skupine Christiana Hackenbergera. Vedci objavili vynikajúce vlastnosti nenasýtených zlúčenín fosforu (V) a využili ich. Tieto fosfónamidy viažu požadovanú modifikáciu - napríklad protirakovinové činidlo - výlučne na aminokyselinu cysteín v proteíne alebo protilátke. Keďže cysteín je veľmi vzácna prirodzene sa vyskytujúca aminokyselina, počet modifikácií na proteín možno veľmi efektívne kontrolovať, čo je nevyhnutné pre konštrukciu liekových konjugátov. Okrem toho môžu byť fosfónamidy ľahko začlenené do zložitých chemických zlúčenín. „Najväčším úspechom novej metódy je však to, že výsledná zlúčenina je stabilná aj počas krvného obehu,“ hovorí Marc-André Kasper. ADC na trhu to nedokážu.
Aby sa otestovala jeho použiteľnosť pri cielenom podávaní liekov, výskumníci priamo porovnali svoju technológiu s ADC Adcetris® schváleným FDA. Liečivo bolo čo najpresnejšie znovu vytvorené s rovnakou protilátkou a aktívnou zložkou; jediný rozdiel bol v tom, že bola použitá inovatívna fosfonamidátová väzba. Pri aplikácii na krvné sérum vedci pozorovali, že ich modifikovaný ADC stratil podstatne menej aktívnej zložky v priebehu niekoľkých dní. Novú technológiu použili aj pri pokusoch s myšami na boj proti Hodgkinovmu lymfómu. Prípravok sa ukázal byť účinnejší ako bežné lieky. "Z našich výsledkov sme dospeli k záveru, že transportéry liečiv s fosfonamidátovou väzbou možno podávať v nižších dávkach a že vedľajšie účinky je možné ďalej znižovať. Technológia má teda veľký potenciál nahradiť súčasné metódy na vývoj účinnejších a bezpečnejších ADC v medicíne." budúcnosť,“ hovorí vedúci skupiny FMP Christian Hackenberger.
V ďalšom kroku budú výskumné skupiny pokračovať vo svojom úsilí vyvinúť ADC na základe údajov o fosfónamidoch. Predklinické štúdie, ktoré sú nevyhnutné pre liečbu pacientov, už prebiehajú. Nádejná start-upová spoločnosť Tubulis, ktorá bola minulý rok ocenená cenou zakladateľa Leibniza, pôsobí ako platforma pre ďalší rozvoj k pripravenosti na trh.
Zdroje:
Kasper, M.a kol. (2019) Cysteínové selektívne fosfónamidátové elektrofily pre modulárne proteínové biokonjugácie.Aplikovaná chémia. doi.org/10.1002/anie.201814715
Kasper, M.a kol. (2019) Etinylfosfonamidáty na rýchlu a na cysteín selektívnu tvorbu účinných konjugátov protilátka-liečivo.Aplikovaná chémia. doi.org/10.1002/anie.201904193