Metale będące kluczem do uleczenia raka
Podczas trwającego cztery lata, finansowanego przez UE projektu MEMOTUMCELLMACH laboratorium w Madrycie opracowało rodziny potencjalnych leków przeciwko nowotworom, wykorzystujących takie metale, jak iryd, ruten i osm. Zespół naukowców z Instytutu Nanonauki IMDEA dzięki wsparciu programu „Maria Skłodowska-Curie” twierdzi, że przeprowadzone przez nich badania metaloleków opartych na irydzie wskazują, że leki te mogą być nawet 200 razy skuteczniejsze przeciwko komórkom nowotworowym niż cisplatyna (jeden z najpowszechniej stosowanych leków u pacjentów z chorobami nowotworowymi). „Wiemy teraz, że rodzina leków opartych na irydzie ma ogromny potencjał”, mówi kierownik laboratorium, dr Ana Pizarro. „Są kumulowane tylko i wyłącznie w mitochondriach, zwanych inaczej centrami energetycznymi komórek nowotworowych”. Naukowcy opracowali także rodzinę potencjalnych leków opartych na osmie, które miałyby kontrolować pH wewnątrz komórki. „Wpływ, jaki mogłyby one mieć na rozwój nowotworu i jego dalsze rozprzestrzenianie, jest zaskakująco dobry”, mówi badaczka. Jak mówi dr Pizarro, otrzymane wyniki czynią te rodziny leków bardzo dobrymi kandydatami do badań in vivo. Prace badawcze przeprowadzone w projekcie stworzyły podwaliny dla wykorzystania większej ilości metali przejściowych w nowych lekach przeciwnowotworowych. Związki metali przejściowych to cząsteczki zawierające zwykle jeden atom metalu przejściowego, z którym związany jest szereg innych grup atomów. Wiązania między centrum tworzonym przez metal a związanym z nim atomem nie są tak silne, jak wiązania węgiel-węgiel, jednak nie są także równie słabe, co pojedyncze wiązania wodorowe. Jak wyjaśniają badacze, nadaje im to odpowiednią dynamikę na czas ich działania. „Ten dynamizm jest czymś, co my chemicy potrafimy w prosty sposób dostroić”, mówi dr Pizarro. Wiele różnych celów Należąca do metaloleków cisplatyna, która zawiera jeden atom platyny, została odkryta przypadkiem w latach 60. ubiegłego wieku. Lek ten w dalszym ciągu stosuje się w około 50 % przypadków chemioterapii na całym świecie. Jednak cisplatyna, podobnie jak inne leki dostępne na rynku, nie jest skuteczna wobec wszystkich rodzajów nowotworów, a czasem wpływa na metabolizm zdrowych komórek. „Nie ma jednej przyczyny rozwoju nowotworów i nie ma jednego celu terapeutycznego. Dlatego nie istnieje jedno magiczne rozwiązanie”, mówi dr Pizarro. Badaczka skupiła się na sposobach aktywacji związków metali, aby wchodziły w interakcję z komórkami raka i atakowały je, pozostając jednocześnie nieaktywnymi poza komórkami nowotworowymi. Oznacza to, że nie niszczyłyby zdrowych komórek oraz nie wywoływałyby bólu i skutków niepożądanych u pacjentów. W trakcie czteroletniego projektu naukowcy przebadali także nanonośniki – małe cząsteczki, które czasem nie są w stanie wniknąć wgłąb guzów i mogłyby zostać wykorzystane, aby podnieść skuteczność związków metali przeciwko nim. Zespół badał skuteczność nanomateriałów, w tym wirusów atakujących rośliny. „Jeszcze nad tym pracujemy, ale jesteśmy niezwykle podekscytowani tą drugą linią badań”, mówi dr Pizarro. Dofinansowanie UE pomogło dr Pizarro zrekrutować pierwszego doktoranta do laboratorium otwartego pięć lat temu w IMDEA. Badaczka jest przekonana, że potrzeba większej ilości badań podstawowych, aby zrozumieć różne przyczyny i potencjalne terapie przeciwko nowotworom: „Rozumiem potrzebę natychmiastowego zwrotu z inwestycji w takie badania, jednak to technologia idzie za nową wiedzą, a nie odwrotnie”.
Słowa kluczowe
MEMOTUMCELLMACH, cisplatyna, nowotwór, iryd, ruten, osm, metale przejściowe, nanonośniki, metaloleki
