Er dette det 'perfekte lægemiddel' til at stoppe kræftcellernes bevægelse?
Kræftforskning har tendens til at fokusere på at finde mere effektive måder at ødelægge tumorer på, men jo mere kræftcellerne spreder sig, jo sværere bliver det at eliminere dem. Så for at "indeholde" kræft såvel som at ødelægge den lettere, ville det være nyttigt at hæmme disse cellers bevægelseskapacitet.
Cellemotilitet henviser til en celles evne til at migrere mellem forskellige placeringer.
Når det kommer til kræftceller, bidrager deres øgede bevægelighed til kræftens evne til at sprede sig gennem kroppen eller metastasere og danne nye tumorer på undertiden fjerntliggende steder.
Forskere fra seks institutioner - herunder Oregon Health and Science University (OHSU) i Portland, Xiamen University i Kina, University of Chicago i Illinois og Northwestern University i Evanston, IL - har brugt mange år på at finde et lægemiddel, der hæmmer kræftceller 'bevægelighed uden at påvirke de omgivende sunde celler.
Som Dr. Raymond Bergan fra OHSU forklarer, ”For langt størstedelen af kræft - bryst, prostata, lunge, tyktarm og andre - hvis det opdages tidligt, når det er en lille klump i det organ, og det ikke har spredt sig , du vil leve. ”
"Og generelt, hvis du finder det sent, efter at det har spredt sig gennem din krop, vil du dø," tilføjer han og forklarer, at det er derfor, det er afgørende at målrette kræftcellernes evne til at bevæge sig.
”Bevægelse er nøglen,” fortsætter han og forklarer, ”[Forskellen er sort og hvid, nat og dag. Hvis kræftceller spredes gennem din krop, vil de tage dit liv. Vi kan behandle det, men det vil tage dit liv. ”
I 2011 fandt Dr. Bergan og kolleger et lægemiddel kaldet KBU2046, der var i stand til at hæmme bevægelighed i humane cellemodeller af bryst-, prostata-, lunge- og tyktarmskræft in vitro.
I et papir, der for nylig er offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation, beskriver forskerne deres arbejde med KBU2046 om kræftmusemodeller, og hvordan de verificerede, om stoffet havde en målrettet effekt og kun angreb kræftceller.
På jagt efter et præcisionsmedicin
Forskerne forklarer, at samarbejdsarbejde på tværs af afdelinger og institutioner i sidste ende er det, der gjorde det muligt for dem at identificere forbindelsen.
Forskere i kemilaboratoriet hos professor Karl Scheidt, direktøren for Center for Molekylær Innovation og Lægemiddelopdagelse ved Northwestern University, designede nye molekyler, der muligvis passer til regningen.
Til gengæld analyserede Dr. Bergan og hans team disse forbindelser, testede for bivirkninger og vurderede, om de ville være i stand til at hæmme bevægelsen af kræftceller uden at påvirke deres sunde naboer.
”Vi har taget et fingerpeg fra naturen,” bemærker professor Scheidt, “og skabte gennem kemisk kraft en helt ny måde at potentielt kontrollere spredning af kræft på. Det har været en virkelig givende oplevelse af at arbejde sammen som et team for i sidste ende at hjælpe kræftpatienter. ”
Udvikling af lægemidlet var en gradvis proces, hvor forskerne fortsatte med at forbedre den oprindelige forbindelse, da holdet ønskede, at det skulle handle med så meget præcision som muligt.
"Vi startede med et kemikalie, der forhindrede celler i at bevæge sig, så forfinede vi i stigende grad dette kemikalie, indtil det gjorde et perfekt stykke arbejde med at stoppe cellerne uden bivirkninger," siger professor Scheidt.
”Alle stoffer har bivirkninger,” forklarer han, “så du ser efter det lægemiddel, der er det mest specifikke som muligt. Dette stof gør det. ”
En raffineret mekanisme
KBU2046 fungerer ved at interagere med varmechokproteiner, som spiller vigtige roller i cellefunktion og kan hjælpe med at beskytte dem mod nedbrydning. Forbindelsen udviklet af forskergruppen påvirker meget specifikt proteinenes virkning, så de kan forhindre cellemotilitet.
"Den måde, stoffet fungerer på, er, at det binder sig til disse renere proteiner for at stoppe cellebevægelse, men det har ingen anden effekt på disse proteiner," som Dr. Bergan bemærker, hvilket er det, der gør KBU2046's aktivitet til en så lovende terapeutisk strategi.
At udvikle et så præcist lægemiddel, forklarer Dr. Bergan, krævede en enorm indsats, og det tog [forskerne] år at finde ud af det. ”
Holdet stødte også på andre snublesten, såsom en indledende mangel på finansiering på grund af den usædvanlige karakter af forskningen på det tidspunkt, hvor efterforskerne først besluttede at foretage den.
”Oprindeligt ville ingen finansiere os. Vi undersøgte en helt anden måde at behandle kræft på, ”siger Dr. Bergan.
'Forebyggelse af sygdom på et senere tidspunkt'
Lægemidlet er endnu ikke testet hos mennesker, men forskerne håber, at de til sidst vil kunne gennemføre forsøg.
De mener dog, at det vil kræve en stor mængde penge - omkring 5 millioner dollars - at gøre det, og at det vil tage cirka 2 år, indtil de når et punkt, hvor de er tilfredse med deres forberedende arbejde med forbindelsen.
For nu forsøger forskerne at skaffe midler, der giver dem mulighed for at gennemføre nye lægemiddelundersøgelser, som er et nødvendigt trin i forberedelsen til kliniske forsøg.
"Det endelige løfte ved denne forskning er, at vi arbejder på at udvikle et terapeutisk middel, der kan hjælpe med at håndtere sygdomme i tidligt stadium, hvilket forhindrer patienter i at få den mere uhelbredelige sygdom på et senere stadium," siger studieforfatter Ryan Gordon fra OHSU.
Indtil videre er forskerne tilfredse med de resultater, de har opnået, og med det faktum, at de fortsatte med at skubbe fremad med en tilgang, der ikke altid har været populær.
”Vi brugte kemi til at undersøge biologi for at give os et perfekt lægemiddel, der kun ville hæmme bevægelsen af kræftceller og ikke ville gøre noget andet. Den grundlæggende ændring i logikken fik os til at gøre alt, hvad vi gjorde. ”
Dr. Raymond Bergan
