Obecność białek oporności wielolekowej w błonach komórek jest jednym z czynników determinujących transport leków do miejsc docelowych. Wśród najczęściej badanych transporterów wymienić można białko BCRP (ang. breast cancer resistance protein) – pompę, która powoduje oporność na wiele związków m.in. o działaniu przeciwnowotworowym. Zalicza się do nich istotne z punktu widzenia badań klinicznych inhibitory kinaz tyrozynowych, np. imatinib, nilotinib, gefitinib, dasatinib, sunitinib i inne. Wiele z tych związków jest substratem dla BCRP przy niskich stężeniach, natomiast przy wysokich stężeniach ten sam związek może być inhibitorem wspomnianego transportera.
Gefitinib, będący przykładem inhibitora kinaz tyrozynowych, wykorzystywany jest w przebiegu zaawansowanej postaci niedrobnokomórkowego raka płuca (NSCLC, ang. non-small cell lung cancer). NSCLC to - obok raka drobnokomórkowego - jeden z dwóch głównych typów nowotworów płuc. Postać ta jest mniej agresywna, jednak stanowi ok. 85% wszystkich nowotworów atakujących ten narząd. Gefitinib hamuje w sposób selektywny aktywność EGFR. Wielu naukowców wskazuje na zależne od stężenia interakcje leku z transporterem BCRP.
Eksperymenty na poziomie przedklinicznym wykazały zdolność gefitinibu do hamowania aktywności wspomnianej pompy wielolekowej, a przez to również do odwracania oporności na leki stosowane w chemioterapii. Należy zwrócić uwagę, że większość badań przeprowadzana jest jednak na modelach komórkowych z wyidukowaną nadekspresją białka. W tym przypadku często nie bierze się pod uwagę, że zwiększenie poziomu BCRP w błonach komórek może prowadzić do zmian w poziomie ekspresji innych białek, również transporterowych i zaburzać fizjologiczne procesy zachodzące przez błony komórkowe.
Wyniki ostatnich badań, które ukazały się w czasopiśmie PLOS One uwzględniają nie tylko zdolność hamowania aktywności białka BCRP przez gefitinib w kilku liniach komórek niedrobnokomórkowego raka płuca, ale również wpływ nadekspresji BCRP na regulację genów kodujących inne transportery. Autorzy ocenili ponadto w jakim stopniu badane komórki nowotworowe pobierają gefitinib i inne substraty z przestrzeni zewnątrzkomórkowej.
Stwierdzono zróżnicowaną ilość aktywnego białka BCRP w badanych liniach komórkowych, który nie korelował z poziomem wrażliwości na gefitinib. Autorzy wykazali znaczną zdolność leku do zahamowania wypływu znacznika fluorescencyjnego Hoechst 33342, będącego substratem pompy, co przy jednoczesnym braku zmian w ekspresji BCRP pod wpływem gefinitibu wskazuje na mechanizm bezpośredniej interakcji związek-białko. Naukowcy pokazali jednak, że poziom ekspresji transportera jest istotny z punktu widzenia akumulacji gefinitibu w badanych komórkach nowotworowych.
Wyciszenie ekspresji BCRP związane było ze zwiększoną zawartością leku w przestrzeni wewnątrzkomórkowej, w przeciwieństwie do układu charakteryzującego się nadekspresją pompy. Jednakże, wewnątrzkomórkowe stężenie gefitinibu wynikało nie tyle z efektywnego usuwania związku przez BCRP, ale ze zmian w poziomach innych transporterów, które odpowiedzialne są za proces odwrotny, czyli pobieranie składników z przestrzeni zewnątrzkomórkowej.
Przebadano panel 84 genów kodujących białka transportujące i stwierdzono, że zwiększona ilość BCRP koreluje ze zmniejszeniem ekspresji genów, kodujących inne białka, zarówno z rodziny ABC, jak i SLC (np. SLC22A1, SLC22A3, SLC3A2 i in.). Jednocześnie, zaobserwowano, że w przypadku znacznego poziomu BCRP w mniejszym stopniu pobierane są przez komórki nowotworowe również takie składniki, jak MPP (1-metylo-4- fenylopirydyna), glukoza i glutamina.
– Uzyskane przez tę grupę badaczy rezultaty, choć są na poziomie in vitro, to jednak pokazują jak istotna jest indywidualizacja leczenia pacjentów z chorobą nowotworową. W różnych liniach komórkowych, nawet wywodzących się z tego samego typu nowotworu, poziom ekspresji wielu genów i w następstwie białek często jest bardzo zróżnicowany – mówi dr Jerzy Wiśniewski z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu. Przekłada się to na zmiany w zdolności do wnikania i akumulacji w komórkach nowotoworowych chemioterapeutyków. Ponadto, opublikowane wyniki z powodzeniem można wykorzystać w interpretacji badań na poziomie in vivo, gdyż zakres stosowanych stężeń gefitinibu, od 10 nM do 10 µM, odpowiada stężeniom stosowanym w badaniach na poziomie klinicznym.
KOMENTARZE