Is dit het 'perfecte medicijn' om de beweging van kankercellen te stoppen?
Kankeronderzoek richt zich meestal op het vinden van efficiëntere manieren om tumoren te vernietigen, maar hoe meer de kankercellen zich verspreiden, hoe moeilijker het wordt om ze te elimineren. Dus om kanker te 'beheersen' en het gemakkelijker te vernietigen, zou het nuttig zijn om het bewegingsvermogen van deze cellen te remmen.
Celmotiliteit verwijst naar het vermogen van een cel om tussen verschillende locaties te migreren.
Als het om kankercellen gaat, draagt hun verhoogde beweeglijkheid bij aan het vermogen van kanker om zich door het lichaam te verspreiden, of uit te zaaien, en nieuwe tumoren te vormen op soms afgelegen locaties.
Onderzoekers van zes instellingen - waaronder de Oregon Health and Science University (OHSU) in Portland, Xiamen University in China, de University of Chicago in Illinois en Northwestern University in Evanston, IL - hebben jarenlang gezocht naar een medicijn dat kankercellen remt 'beweeglijkheid zonder de omliggende gezonde cellen aan te tasten.
Zoals Dr. Raymond Bergan, van de OHSU, uitlegt: "Voor de overgrote meerderheid van de kanker - borst-, prostaat-, long-, colon- en andere - als het vroeg wordt ontdekt wanneer het een kleine knobbel in dat orgaan is en het zich niet heeft uitgezaaid. , Je zal leven."
"En in het algemeen, als je het laat vindt, nadat het zich door je lichaam heeft verspreid, ga je dood", voegt hij eraan toe, en legt uit dat het daarom cruciaal is om het vermogen van kankercellen om te bewegen, te richten.
'Beweging is de sleutel', vervolgt hij, en hij legt uit, 'het verschil is zwart en wit, dag en nacht. Als kankercellen zich door uw lichaam verspreiden, zullen ze uw leven kosten. We kunnen het behandelen, maar het zal je leven kosten. "
In 2011 vonden Dr. Bergan en collega's een medicijn genaamd KBU2046 dat de beweeglijkheid in menselijke celmodellen van borst-, prostaat-, long- en darmkanker in vitro kon remmen.
In een artikel dat onlangs in het tijdschrift is verschenen Nature Communications, beschrijven de onderzoekers hun werk met KBU2046 aan muismodellen van kanker, en hoe ze verifieerden of het medicijn een gericht effect had, waarbij het alleen kankercellen aanviel.
Op zoek naar een precisiedrug
De onderzoekers leggen uit dat samenwerking tussen afdelingen en instellingen uiteindelijk de oorzaak is van het identificeren van de verbinding.
Wetenschappers in het scheikundelaboratorium van prof. Karl Scheidt, de directeur van het Center for Molecular Innovation and Drug Discovery aan de Northwestern University, ontwierpen nieuwe moleculen die mogelijk bij de rekening passen.
Op hun beurt analyseerden Dr. Bergan en zijn team deze verbindingen, testten op bijwerkingen en beoordeelden of ze de beweging van kankercellen zouden kunnen remmen zonder hun gezonde buren te beïnvloeden.
"We hebben een aanwijzing van de natuur overgenomen", merkt prof. Scheidt op, "en hebben door de kracht van chemie een geheel nieuwe manier gecreëerd om de verspreiding van kanker mogelijk te beheersen. Het is echt een lonende ervaring geweest om als team samen te werken om uiteindelijk kankerpatiënten te helpen. "
De ontwikkeling van het medicijn was een geleidelijk proces, waarbij de onderzoekers de oorspronkelijke verbinding bleven verbeteren, omdat het team wilde dat het zo nauwkeurig mogelijk werkte.
"We begonnen met een chemische stof die de beweging van cellen stopte, en daarna verfijnden we die chemische stof steeds meer totdat het de cellen perfect stopte zonder bijwerkingen", zegt prof. Scheidt.
“Alle medicijnen hebben bijwerkingen”, legt hij uit, “dus zoek je het medicijn dat het meest specifiek mogelijk is. Dit medicijn doet dat. "
Een verfijnd mechanisme
KBU2046 werkt door interactie met heat shock-eiwitten, die een vitale rol spelen bij de celfunctie en kunnen helpen om ze tegen afbraak te beschermen. De verbinding die door het onderzoeksteam is ontwikkeld, beïnvloedt heel specifiek de werking van de eiwitten, zodat ze celmotiliteit kunnen voorkomen.
"De manier waarop het medicijn werkt, is dat het zich bindt aan deze schonere eiwitten om de celbeweging te stoppen, maar het heeft geen ander effect op die eiwitten", zoals Dr. Bergan opmerkt, wat de activiteit van KBU2046 zo'n veelbelovende therapeutische strategie maakt.
Het ontwikkelen van zo'n precies medicijn, legt dr. Bergan uit, vereiste een enorme inspanning, en het "kostte [de wetenschappers] jaren om erachter te komen".
Het team stuitte ook op andere struikelblokken, zoals een aanvankelijk gebrek aan financiering vanwege de ongebruikelijke aard van het onderzoek op het moment dat de onderzoekers besloten het uit te voeren.
“Aanvankelijk zou niemand ons financieren. We waren op zoek naar een totaal andere manier om kanker te behandelen ”, zegt Dr. Bergan.
‘Ziekten in een later stadium voorkomen’
Het medicijn is nog niet op mensen getest, maar de onderzoekers hopen dat ze uiteindelijk proeven kunnen doen.
Ze zijn echter van mening dat hiervoor een grote hoeveelheid geld nodig zal zijn - ongeveer $ 5 miljoen - en dat het ongeveer 2 jaar zal duren voordat ze een punt bereiken waarop ze tevreden zijn met hun voorbereidende werk op de compound.
Voorlopig proberen de onderzoekers fondsen te krijgen waarmee ze onderzoek naar nieuwe geneesmiddelen kunnen uitvoeren, wat een vereiste stap is ter voorbereiding op klinische onderzoeken.
"De uiteindelijke belofte van dit onderzoek is dat we werken aan de ontwikkeling van een therapeutisch middel dat kan helpen bij het beheersen van ziekten in een vroeg stadium, waardoor wordt voorkomen dat patiënten de meer ongeneeslijke ziekte in een later stadium krijgen", zegt co-auteur Ryan Gordon van de OHSU.
Tot nu toe zijn de onderzoekers tevreden met de resultaten die ze hebben behaald, en met het feit dat ze doorgingen met een aanpak die niet altijd populair was.
"We gebruikten chemie om de biologie te onderzoeken om ons een perfect medicijn te geven dat alleen de beweging van kankercellen zou remmen en niets anders zou doen. Die fundamentele verandering in logica bracht ons ertoe alles te doen wat we deden. "
Dr. Raymond Bergan
