4 goudmoleculen wijzen op de toekomst van kankerbehandeling
Nieuw ontwikkelde op goud gebaseerde moleculen lijken veiliger en effectiever in het bestrijden van kanker dan prominente op platina gebaseerde therapieën.
Cisplatine op basis van platina is de afgelopen decennia een voorkeursverbinding geweest bij de behandeling van veel kankers.
Het is vooral effectief bij het stoppen van zaadbalkanker, met een slagingspercentage van meer dan 90%.
De bruikbaarheid van cisplatine en andere op metaal gebaseerde kankermedicijnen is echter beperkt gebleven vanwege hun toxiciteit, hun resistentie tegen andere geneesmiddelen in het systeem van een persoon en een gebrek aan stabiliteit op lange termijn.
Nu, een studie van de RMIT University in Melbourne, Australië - waarvan de resultaten verschijnen in Chemistry: A European Journal - heeft de engineering aangekondigd van vier op goud gebaseerde, bioactieve moleculen voor gebruik bij de behandeling van kanker.
Preklinische onderzoeken hebben aangetoond dat deze moleculen tot 24 keer zo effectief zijn als cisplatine bij het doden van sommige kankercellen.
Ze zijn ook beter in het stoppen van tumorgroei en zijn resistent tegen andere medicijnen, waardoor ze langer effectief kunnen blijven.
"Onze resultaten laten zien dat er hier een ongelooflijk potentieel is voor de ontwikkeling van nieuwe kankerbestrijdende therapieën die blijvende kracht en precisie kunnen leveren."
Bestudeer co-auteur Neda Mirzadeh
Metaalverbindingen als medicijn
Mensen weten al duizenden jaren van de therapeutische voordelen van metaal.
Metalen zijn immers van nature voorkomende elementen die betrokken zijn bij een reeks cellulaire activiteiten, en ze zijn compatibel met het menselijk lichaam - tenminste tot op zekere hoogte. Het bepalen van de optimale veilige dosering was een uitdaging.
Desalniettemin gebruikten de oude Egyptenaren en Chinezen met succes goud en koper om syfilis te behandelen. Evenzo verstrekten artsen uit het klassieke Griekenland cinnaber (kwiksulfide) om oogaandoeningen, trachomen en andere aandoeningen te behandelen.
Halverwege de jaren zestig voerde onderzoeker Barnett Rosenberg experimenten uit met Escherichia coli bacteriën toen hij ontdekte dat het opstarten van zijn platina-elektroden - die hij ironisch genoeg selecteerde vanwege hun vermeende traagheid - ervoor zorgde dat de celdeling in zijn monsters abrupt stopte.
Hij vond al snel de reden: een verbinding, cisplatine genaamd, die de elektroden hadden geproduceerd.
Rosenbergs verder onderzoek onthulde de opmerkelijke werkzaamheid van cisplatine bij het stoppen van de groei van tumoren bij muizen.
Sinds de uiteindelijke goedkeuring voor menselijk gebruik in 1978, is cisplatine een belangrijk hulpmiddel geworden in de strijd tegen kanker - zowel op zichzelf als in combinatie met andere verbindingen.
De 4 nieuwe moleculen
Het team dat de nieuwe moleculen heeft ontwikkeld - de Molecular Engineering Group van RMIT - brengt synthetische chemici en farmacologen samen die tientallen jaren ervaring hebben met het ontwikkelen van goudmoleculen voor specifieke toepassingen.
In dit geval ontwierpen de onderzoekers moleculen die zich nauw zouden richten op kankercellen zonder gezonde cellen te beschadigen.
Hun moleculen zouden ook de productie van thioredoxinereductase remmen, een enzym dat geassocieerd is met zowel kankergroei als geneesmiddelresistentie.
Bovendien hebben de moleculen ontstekingsremmende eigenschappen die nuttig zijn voor het verlichten van de zwelling die vaak aanwezig is op tumorlocaties. Dit vermogen suggereert mogelijk ook een rol voor de moleculen bij de ontwikkeling van toekomstige artritis-therapieën.
De onderzoekers hebben in vitro en in vivo preklinische onderzoeken uitgevoerd die het cytoxische effect van hun moleculen op prostaat-, borst-, baarmoederhals-, melanoom- en karteldarmkankercellen hebben aangetoond. Ze vertraagden ook de tumorgroei bij dieren met maar liefst 46,9%, in tegenstelling tot de 29% van cisplatine.
Suresh Bhargava, leider van de onderzoeksgroep, wijst op de lang onrustige status van goud als therapeutisch middel.
"We weten dat goud gemakkelijk door het menselijk lichaam wordt geaccepteerd, en we weten dat het al duizenden jaren wordt gebruikt bij de behandeling van verschillende aandoeningen", zegt hij. Toch is "goud op de markt getest, maar niet wetenschappelijk gevalideerd."
Het kwartet van nieuwe moleculen van het team verandert dat. "Ons werk helpt zowel bij het leveren van de bewijsbasis die ontbreekt, als bij het leveren van nieuwe families van moleculen die op maat zijn gemaakt om de natuurlijke genezende eigenschappen van goud te versterken."
De Molecular Engineering Group is nu op zoek naar financiering voor de volgende stappen: klinische studies bij mensen en goedkeuring door regelgevende instanties.
