Trwają badania nad innowacyjnym lekiem przeciwnowotworowym

Badania dotyczące interakcji między pojedynczą cząsteczką leku przeciwnowotworowego – olaparibu, niedawno dopuszczonego do leczenia nowotworów piersi, a pojedynczą komórką zaprezentowali badacze z IChF PAN. Dzięki badaniom lepiej poznali mechanizm jego działania na komórkę na poziomie molekularnym.

Choć nie każdy guzek oznacza chorobę nowotworową, to ze względu na skalę problemu oraz podwajające się z każdą dekadą ryzyko zachorowania na raka piersi, żaden z nich nie powinien być ignorowany. Komórki nowotworowe niepohamowanie rozrastają się uciskając na nerwy i naczynia krwionośne, co niesie wiele konsekwencji i wpływa na cały organizm. Przykładem trudnego do pokonania, agresywnego raka jest potrójnie ujemny nowotwór piersi. Nie reaguje on na leki stosowane w terapii hormonalnej, ani na leki dedykowane działaniu na określone receptory białkowe, takie jak HER2, biorące udział w prawidłowym wzroście komórek. Innymi słowy, hormony, takie jak progesteron i estrogen, oraz leki wiążące receptory HER2 zwykle nie radzą sobie z tym typem raka – czytamy w komunikacie Instytutu Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk (IChF PAN).

Nowa nadzieja dla chorych

Niedawno naukowcy z IChF PAN przedstawili badania dotyczące interakcji między pojedynczą cząsteczką leku przeciwnowotworowego – olaparibu, niedawno dopuszczonego do leczenia nowotworów piersi, a pojedynczą komórką. A wszystko w celu lepszego zrozumienia mechanizmu jego działania na komórkę na poziomie molekularnym. Badacze z IChF zbadali skuteczność olaparibu za pomocą spektroskopii korelacji fluorescencji (FCS) pozwalającą na obserwację ruchliwości cząsteczek w roztworze uwzględniając między innymi lepkość cieczy we wnętrzu pojedynczej komórki. W efekcie, uzyskali dokładne dane na temat stężenia określonych połączeń pomiędzy cząsteczkami, a dokładniej powstających kompleksów między lekiem a daną molekułą.

Nasz organizm – wyjaśniają specjaliści z IChF PAN – posiada niebywałą umiejętność regeneracji za sprawą białka PARP, które jest zdolne do naprawiania naszego DNA. Gdy tylko pojawi się uszkodzenie w podwójnej helisie DNA, cząsteczka ta przychodzi z ratunkiem łącząc pęknięcia poprzez tworzenie aktywnego kompleksu. Jeśli białko PARP nie naprawi pojedynczych pęknięć jako pierwsza linia obrony, wtedy z tych pojedynczych pęknięć tworzą się pęknięcia podwójne, a te naprawiane są już przez białko BRCA. Dzieje się tak jednak tylko wtedy, gdy białko BRCA jest funkcjonalnie prawidłowe, czyli jeśli nie posiada mutacji. Zatem, jeśli PARP jest skuteczne, to naprawi pojedyncze pęknięcia i białko BRCA1 nie będzie już potrzebne. Gdy jednak naprawa DNA nie jest skuteczna, komórka ginie.

– Ponieważ pierwszą odpowiedzią na uszkodzenie DNA jest wspomniane już białko PARP, w obecności olaparibu jego działanie zostaje zahamowane. A to dlatego, że lek jest inhibitorem tworzącym toksyczny kompleks blokujący PARP1 i wtedy do akcji wkracza białko BRCA1 kontynuując naprawę DNA. Jednak, gdy funkcja BRCA1 jest wyłączona – z powodu np. mutacji genetycznych, komórki nie są w stanie prawidłowo przetworzyć naprawy pęknięć, a wtedy olaparib prowadzi do akumulacji uszkodzeń DNA i ostatecznie do śmierci komórek nowotworowych. Lek ten został dopuszczony do terapii pacjentów z określonymi mutacjami genetycznymi BRCA1 i BRCA2. Po jego podaniu, ze względu na skuteczne hamowanie białka PARP1, uszkodzonego DNA nie można naprawić, co prowadzi do efektu terapeutycznego, w którym komórki rakowe zostają pokonane – czytamy w prasowym komunikacie.

Czytaj też: Technologia mRNA będzie miała zastosowanie w immunoterapii nowotworów?