Kwas dichlorooctowy to organiczny związek, chlorowa pochodna kwasu octowego, po raz pierwszy wytworzona w 1864 r. Jego czysta forma stanowi silny kwas, który może spalić skórę a także uszkodzić tkanki wewnętrzne. Substancja ta stosowana jest w trakcie produkcji niektórych związków chemicznych, w tym kilku leków. Jedynymi zastosowaniami medycznymi są: usuwanie brodawek i innych narośli skóry. Buforowana forma – dichlorooctan sodu (DCA) – nie ma właściwości kwasowych i żrących, dlatego może być przyjmowana doustnie. Substancja ta używana jest jako lek stymulujący mitochondria w leczeniu chorób mitochondrialnych (zespół MELAS).

Właściwości przeciwnowotworowe – pierwsze dane

W 2007 r. pojawiły się pierwsze wzmianki o potencjalnych właściwościach przeciwnowotworowych tej substancji. Naukowcy z Uniwersytetu Alberta w Kanadzie jako pierwsi przedstawili wyniki naukowe. Opublikowane dane sugerują, iż DCA podawany w postaci soli sodowej niszczy komórki nowotworowe poprzez pobudzenie szlaku apoptozy. Badania zostały przeprowadzone na dwóch organizmach modelowych – hodowli myszy oraz szczurów. Opisany w tym doświadczeniu mechanizm działania kwasu dichlorooctowego polegał na pobudzeniu działania mitochondriów oraz przejściu na oddychanie tlenowe komórki. Kanadyjscy uczeni sprawdzili działanie DCA na liniach komórek nowotworowych raka piersi, płuc i mózgu, a także w badaniach in vivo z wykorzystaniem organizmów modelowych. Jak twierdzą naukowcy, komórki nowotworowe charakteryzują się zaburzeniem funkcjonowania mitochondriów, a tym samym szlaku apoptotycznego. Przywrócenie prawidłowego funkcjonowania tych struktur umożliwia również ponowną aktywację programowanej śmierci komórki,  eliminuje więc komórki zmienione nowotworowo.

DCA w terapii przeciwnowotworowej – kolejne badania

Od pierwszych badań z zastosowaniem DCA  na Uniwersytecie Alberta minęło już 7 lat. Przez ten czas przeprowadzono jeszcze kilka różnych badań z zastosowaniem tej substancji w monoterapii oraz kombinacji z innym standardowym leczeniem.

W przypadku kilku artykułów, badano skuteczność stosowania DCA w połączeniu z innymi cząsteczkami na liniach komórkowych oraz modelach zwierzęcych. Wykazano m.in. antyproliferacyjny efekt DCA oraz pochodnej 17beta–o–estradiolu w przypadku linii komórkowej MCF-7. Kolejne z nich, wykazały synergizm działania trójtlenku arsenu z DCA w komórkach nowotworu piersi. Naukowcy z Wydziału Chemii w Massachusetts Institute of Technology odkryli, iż w  przypadku fuzji cisplatyny oraz DCA (Mitaplatin), działając na materiał genetyczny (cisplatyna) oraz mitochondria (DCA), możliwe jest osiągnięcie podwójnego efektu przeciwnowotworowego na komórki nowotworowe,.

Badanie właściwości DCA w przypadku nerwiaków (Oncology, Biology, and Genetics Department (DOBiG), University of Genoa Italy), potwierdziły efekt cytotoksyczny, ale tylko w przypadku złośliwych form. Komórki bardziej zróżnicowane (mniej złośliwych) wykazały oporność na leczenie DCA.

DCA testowane było również w przypadku nowotworu piersi i badaniach dotyczących glejaków mózgu. W obu wykazano aktywację mitochondriów, a co za tym idzie wzrost aktywności komponentów wewnątrzkomórkowej ścieżki apoptotycznej. Skutkiem tego było pobudzenie procesu programowanej śmierci komórki, dzięki której możliwa była eliminacja komórek zmienionych nowotworowo.

W czerwcu 2014 r. ukazał się artykuł opisujący pierwszą fazę badań klinicznych z zastosowaniem DCA w leczeniu złośliwego glejaka mózgu (III – IV stopień w skali WHO) wśród 15 pacjentów.  8 pacjentów ukończyło jedną czterotygodniową serię leczenia bez odnotowania efektu toksycznego. Potwierdza to tolerancję pacjentów z nowotworami mózgu na ten lek i otwiera możliwości dalszego sprawdzenia skuteczności jego stosowania na większej grupie badanych.

Bezpieczeństwo stosowania DCA

Nie wszystkie dane pozytywnie odnoszą się do  efektu stosowania DCA w terapii. Niektóre badania tej substancji na pacjentach w przypadku innych jednostek chorobowych niż nowotwór ujawniły możliwość pojawienia się efektów ubocznych: senność, zmęczenie, rozstrój żołądka, a nawet u niektórych zmiany w obrazie krwi sugerujące zaburzenie funkcji wątroby. Poza tym odkryto, że przy długotrwałym przyjmowaniu DCA jest możliwe uszkadzanie nerwów objawiające się osłabieniem ruchów kończyn.

Badania przeprowadzone na zwierzętach laboratoryjnych potwierdziły możliwość uszkodzenia nerwów oraz wątroby przy wysokiej dawce DCA. Ponadto, testy przeprowadzone na psach wykazały pojawienie się problemów z narządem wzroku, chodzeniem oraz oddychaniem. W przypadku myszy odkryto również możliwość rozwoju nowotworu wątroby. Należy jednak pamiętać, iż ta sama substancja może w zupełnie inny sposób wpływać na organizmy zwierząt oraz ludzi, a każdy efekt musi zostać dogłębnie potwierdzony.

Do tej pory nie zostało wyjaśnione, czy DCA powiązany jest z ryzykiem nowotworzenia. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA), wpisała DCA jako substancję o prawdopodobnych właściwościach rakotwórczych.  Jednakże większość dostępnych badań potwierdzających to została przeprowadzona na zwierzętach. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) twierdzi, iż nie posiada odpowiedniej ilości badań na pacjentach, które potwierdziłyby, iż DCA wpływa na rozwój nowotworów u ludzi.