Chinese dennenboomverbinding kan helpen om kanker te bestrijden
Nieuw onderzoek toont aan dat een structureel analoog van een verbinding die in een bedreigde Chinese dennenboom wordt aangetroffen, kankerbestrijdende eigenschappen heeft in combinatie met een bestaand kankermedicijn.
Het National Cancer Institute (NCI) schat dat artsen in 2018 meer dan 1.700.000 nieuwe gevallen van kanker hebben gediagnosticeerd en dat meer dan 600.000 mensen in de Verenigde Staten aan de ziekte zijn overleden.
Wereldwijd blijft kanker een van de belangrijkste doodsoorzaken; tegen het jaar 2030 schat de NCI dat er 23,6 miljoen nieuwe gevallen van kanker zullen optreden.
Onderzoekers zijn daarom hard aan het werk om nieuwe strategieën te bedenken om deze chronische ziekte te bestrijden, en steeds meer wetenschappers wenden zich tot de natuur op zoek naar oplossingen.
Bijvoorbeeld, Medisch nieuws vandaag heeft onlangs gerapporteerd over een studie waarin het potentieel van oolongthee-extract om borstkanker te bestrijden onderzocht; een andere recente studie wees uit dat een synthetische analoog van een verbinding die wetenschappers in een Chinese boom hebben gevonden, medicijnresistente alvleesklierkanker kan aanpakken.
Nu heeft Mingji Dai, een organisch chemicus aan de Purdue University in West Lafayette, IN, een team van wetenschappers geleid die aan het toenemende bewijs toevoegen dat de natuur de sleutel kan zijn tot kankertherapieën.
Dai werkte samen met Zhong-Yin Zhang, een professor in medicinale chemie aan Purdue, om de moleculaire samenstelling en het therapeutische potentieel van een boom genaamd Abies beshanzuensis - een bedreigde soort van een Chinese dennenboom.
De onderzoekers publiceerden hun bevindingen in de Tijdschrift van de American Chemical Society.
‘Verbinding 29’ effectief tegen kanker
Dai en team hebben verschillende structurele analogen gemaakt van de verbindingen die in de boom worden aangetroffen. Een van hen bleek een sterke remmer te zijn van SHP2, een enzym dat wetenschappers hebben 'geassocieerd met borstkanker, leukemie, longkanker, leverkanker, maagkanker, larynxkanker, mondkanker en andere soorten kanker'.
"[SHP2] is momenteel een van de belangrijkste antikankerdoelwitten in de farmaceutische industrie voor een grote verscheidenheid aan tumoren", legt Dai uit. "Veel bedrijven proberen medicijnen te ontwikkelen die tegen SHP2 werken."
Dai en collega's noemden de compound die ze hadden gemaakt 'compound 30'. Ze leggen uit dat verbinding 30 zich bindt met het SHP2-eiwit en een 'covalente binding' vormt. Daarentegen vormen de meeste verbindingen die andere onderzoekers hebben ontwikkeld om zich op SHP2 te richten, er niet zo'n stabiele binding mee.
"Bij anderen is het een lossere binding", zegt Dai. "Wij vormen een covalente band, die veiliger en langduriger is."
"Maar we vroegen ons ook af of dit type molecuul zou kunnen interageren met andere eiwitten", vervolgt de onderzoeker.
Om erachter te komen, gebruikte het team een zogenaamde verbinding 29 - een analoog die structureel slechts een klein beetje verschilt van verbinding 30 - en er een chemisch label aan vastgemaakt om het te gebruiken als "lokaas" en om andere eiwitten te "vangen". .
Dit resulteerde in het uitkiezen van een ander enzym POLE3, dat de DNA-synthese en -herstel ondersteunt.POLE3 en verbinding 29 hadden dus interactie, maar verbinding 29 alleen had geen invloed op kankercellen.
Dit scenario suggereerde de onderzoekers dat het combineren van verbinding 29 met een kankermedicijn dat gericht is op DNA-synthese, effectief zou kunnen zijn. Dai en team hebben op dergelijke medicijnen gescreend en vonden dat etoposide een goede kandidaat was.
"Verbinding 29 alleen doodt kanker niet, maar als je het combineert met etoposide, is het medicijn veel effectiever […] Dit zou een aantal van de kankermedicijnen die tegenwoordig worden gebruikt, kunnen verbeteren, en het vertelt ons ook iets nieuws over de functie van POLE3. . "
Mingji Dai
"Mensen waren niet eerder gericht op dit eiwit voor de behandeling van kanker, maar onze bevindingen bieden een nieuwe strategie voor het doden van kankercellen", besluit de onderzoeker.
