Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Wakuolizacja komórek – nowy sposób walki z rakiem?
Wakuolizacja komórek – nowy sposób walki z rakiem?
Ogromne nagromadzenie wakuoli w komórce jest nową, potencjalną strategią w walce z nowotworem. Naukowcy z szwedzkiego Instytutu Karolinska opracowali drobnocząsteczkowe związki, które sprawiają, że komórki nowotworowe stopniowo pęcznieją, aż w efekcie eksplodują. Badania dotyczyły najbardziej agresywnego nowotworu mózgu – glejaka wielopostaciowego.

Naukowcy ze światowej renomy Instytutu Karolinska opracowali syntetyczne związki o nazwie (z ang.) vacquinols. Stymulują one śmierć komórki poprzez szereg mechanizmów, które obejmują: fałdowanie błony komórkowej, stopniowe zaokrąglanie komórki, masywną akumulację wakuol, wyczerpanie zapasów ATP i pękanie w efekcie błony cytoplazmatycznej. Najbardziej obiecujący jest (z ang.) vacquinol-1, który wykazuje bardzo dobrą farmakokinetykę in vivo, hamuje postęp choroby i wydłuża życie.

Glejak wielopostaciowy (łac. Gliobastoma multiforme) jest najbardziej agresywną postacią raka mózgu o bardzo złych rokowaniach. Obecnie leczenie obejmuje zabieg chirurgiczny, naświetlania i chemioterapię. Jednak nawet wówczas średni czas przeżycia wynosi zaledwie 15 miesięcy. Odkrycie skutecznego leku na to schorzenie jest więc bardzo istotne.

Badania przeprowadzono na myszach, którym wszczepiono ludzkie komórki glejaka. Zwierzętom podawano vacquinol-1 przez pięć dni. Średni czas przeżycia wynosił 30 dni dla grupy kontrolnej, która nie otrzymywała leczenia. Natomiast grupa zwierząt poddana leczeniu przeżywała do 80 dni. Cytotoksyczność tej substancji wynikała z indukcji masywnej ogromnej wakuolizacji komórki i jej śmierci. Proces biologiczny inicjowany przez vacquinol-1 obejmuje masywne marszczenie błony komórkowej i tworzenie licznych pęcherzyków na jej powierzchni w ciągu zaledwie kilku sekund od rozpoczęcia ekspozycji. Komórka zaokrągla się, formują się kolejne wakuole, których liczba i wielkość wciąż wzrasta. Tempo i stopień wakuolizacji jest zależny od stężenia oraz czasu działania vacquinolu-1. Ostatecznie ta nadmierna liczna wakuol skutkuje przerwaniem integralności błony komórkowej i śmierci komórki.  Komórka glejaka pęcznieje i dosłownie eksploduje.

To jest coś zupełnie nowego w terapii nowotworowej. Potencjalny lek o takim mechanizmie działania będzie atakował komórki glejaka w całkowicie odmienny sposób. Ta zasada być może się sprawdzi także w stosunku do innych typów nowotworów. Jeszcze tego nie zbadaliśmy” mówi Profesor Patrick Ernfors z Departamentu Biochemii Medycznej i Biofizyki Instytutu Karolinska.

Farmakokinetyka nowego związku jest bardzo korzystna. Vacquinol-1 jest stabilny w warunkach in vitro oraz in vivo, posiada niski klirens ogólnoustrojowym, a to sprawia, że łatwo dociera do mózgu przekraczając często trudną do pokonania barierę krew-mózg. Co więcej, nie wydaje się być toksyczny dla otaczających guz, zdrowych tkanek. Naukowcy nie wykazali, aby inne komórki traciły żywotność w obecności vacquinolu-1. Oznacza to, że guz może zostać osłabiony bez widocznych, szkodliwych efektów dla tkanki mózgowej chorego.

 „Zidentyfikowaliśmy właściwość komórek glejaka, które mogą być bardzo łatwo stymulowane przez drobne cząsteczki. Sprawiają one, że szybko i selektywnie zmniejsza się ilość komórek glejaka i tym samym jest tłumiony rozwój choroby, a długość życia się wydłuż” - tak autorzy podsumowują wyniki swoich badań w czasopiśmie naukowym Cell. Odkrycie okazało się tak interesujące, że artykuł została natychmiast opublikowany.

Teraz chcemy spróbować przenieść to odkrycie do fazy badań przedklinicznych, a następnie prób klinicznych. Naszym celem jest dojść do fazy 1 badań klinicznych” - mówi profesor Ernfors. Najistotniejszym osiągnięciem badaczy jest zidentyfikowanie nowego mechanizmu, poprzez który możemy walczyć z rakiem. Jest to ważne odkrycie do ewentualnego wykorzystania w projektowaniu nowych leków przeciwnowotworowych.

Źródła

Kitambi et al. “Vulnerability of Glioblastoma Cells to Catastrophic Vacuolization and Death Induced by a Small Molecule” Cell (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2014.02.021

KOMENTARZE
news

<Kwiecień 2021>

pnwtśrczptsbnd
29
31
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
17
18
20
NutraFood Poland
2021-04-20 do 2021-04-22
22
24
27
Podstawy oznaczania wilgotności
2021-04-27 do 2021-04-27
28
29
1
2
Newsletter