Rewolucyjna terapia nowotworów to pomysł naukowców z amerykańskiego California Institute of Technology. Łączy etap diagnozowania – odróżniania komórek chorych od zdrowych z uruchamianiem naturalnego procesu kończącego się zanikiem nowotworu. Badania, sponsorowane przez National Science Foundation, wykorzystują naturalne mechanizmy obronne naszego organizmu.

Nowatorska terapia zmniejszała liczbę komórek nowotworowych od 20 do 100 razy

Zdaniem naukowców pracujących w zespole Nilesa Pierce’a z Caltechu ta strategia pozwala zmniejszyć negatywne efekty uboczne występujące przy tradycyjnych, obecnie używanych metodach walki z rakiem. Podczas testów z wykorzystaniem ludzkich komórek raka skuteczność leczenia okazała się bardzo dobra. Co nie mniej istotne, zdrowe komórki pozostawały nietknięte.

Odróżnić swojego od wroga

Dlaczego ta selektywność jest tak ważna? „Komórki rakowe charakteryzują się genetycznymi mutacjami, które mogą rozregulować i wyhamować naturalny mechanizm ich obumierania” – piszą naukowcy na łamach pisma „PNAS”. „Aby zablokować niekontrolowany wzrost złośliwych guzów, konwencjonalne chemioterapie przerywają cykl powielania się komórek, wywołując również poważne negatywne skutki uboczne”.

W praktyce oznacza to, że pacjenci leczeni na raka po podaniu ratującego życie preparatu chorują. Najlepiej znany przykład: leki niszczące najszybciej rosnące i dzielące się komórki, takie jak nowotworowe, powodują również wypadanie włosów i wymioty.

A gdyby tak – piszą specjaliści z California Institute of Technology – opracować terapię działającą jak program komputerowy – wykonującą działanie tylko po spełnieniu pewnego warunku? W ten sposób można uruchomić proces zniszczenia tylko wtedy, gdy komórka jest rzeczywiście zmutowana. Mechanizm nie zadziała w zdrowej komórce.

Śmierć na komendę

Naukowcy sięgnęli do krótkich łańcuchów RNA naturalnie występujących w naszych organizmach. Liczą zaledwie ok. 30 par zasad (są zatem znacznie krótsze od genów o długości kilku tysięcy par zasad).

Łańcuchy RNA pełnią rolę posłańców i przełączników w zdrowych komórkach, regulując m.in. aktywność genów. „Jeśli pomyślimy o DNA jako o twardym dysku, na którym przechowywane są wszystkie informacje, to RNA powinno być pamięcią RAM, której zawartość jest kasowana, gdy wyłączymy komputer” – tłumaczą specjaliści z National Science Foundation opisujący osiągnięcie kolegów z Caltechu.

Odpowiednio projektując te łańcuchy, udało się sprawić, że przyklejają się one do cząsteczek obecnych wyłącznie w komórkach raka. – Te łańcuchy mogą rozpoznać mutacje wewnątrz komórek – podkreśla Niles Pierce. – Wtedy zmieniają swój kształt i uruchamiają reakcję terapeutyczną w komórce raka. W komórkach pozbawionych tej mutacji są nieaktywne.

Terapia wykorzystuje dwa krótkie łańcuchy RNA. Pierwszy dołącza się do charakterystycznych dla komórek rakowych cząsteczek. Po postawieniu diagnozy otwiera się, wysyłając sygnał do drugiej krótkiej cząstki RNA. Ta dokleja się do niej, uruchamiając proces, w którym tworzy się coraz dłuższy łańcuch.

Dla komórki składanie takiego dłuższego łańcucha jest sygnałem, że w jej wnętrzu dzieje się coś niedobrego. Na przykład atak wirusa. To oszustwo uruchamia naturalny biologiczny proces obumierania komórki.

Efekty testów nowej strategii walki z rakiem były zaskakująco dobre. Naukowcy twierdzą, że terapia zmniejszała liczbę komórek nowotworowych od 20 do 100 razy. Do eksperymentów wykorzystano ludzkie komórki raka mózgu (glejaka), kości (mięsaka Ewinga) i prostaty.

Lek na zamówienie

– Przez oddzielenie od siebie etapów diagnozy i leczenia udało nam się stworzyć molekuły, które działają zarówno bardzo wybiórczo, jak i bardzo skutecznie, zabijając raka – tłumaczy Pierce.

Co więcej, przez odpowiednie projektowanie nici RNA można dopasować część diagnozującą do praktycznie dowolnej cząsteczki charakterystycznej dla nowotworu. W ten sposób można atakować każdą odmianę choroby. Nawet więcej – można tę terapię dopasować do konkretnego pacjenta.

– Takie cząsteczki mogą zmienić sposób walki z nowotworami – obiecuje Pierce. Zaraz jednak dodaje: – Aby naszą koncepcję można było stosować u pacjentów, potrzeba jeszcze wielu lat pracy.

Źródło: rp.pl