Er dette det 'perfekte stoffet' for å stoppe kreftcellers bevegelse?
Kreftforskning har en tendens til å fokusere på å finne mer effektive måter å ødelegge svulster på, men jo mer kreftcellene sprer seg, desto vanskeligere blir det å eliminere dem. Så for å "inneholde" kreft i tillegg til å ødelegge den lettere, ville det være nyttig å hemme disse cellenees bevegelseskapasitet.
Cellemotilitet refererer til cellens evne til å migrere mellom forskjellige steder.
Når det gjelder kreftceller, bidrar deres økte motilitet til kreftens evne til å spre seg gjennom kroppen, eller metastasere, og danne nye svulster på noen ganger avsidesliggende steder.
Forskere fra seks institusjoner - inkludert Oregon Health and Science University (OHSU) i Portland, Xiamen University i Kina, University of Chicago i Illinois og Northwestern University i Evanston, IL - har brukt år på å finne et medikament som hemmer kreftceller motilitet uten å påvirke de omkringliggende sunne cellene.
Som Dr. Raymond Bergan fra OHSU forklarer: "For det store flertallet av kreft - bryst, prostata, lunge, tykktarm og andre - hvis det oppdages tidlig når det er en liten klump i det organet og det ikke har spredt seg , vil du leve. ”
"Og generelt, hvis du finner det sent, etter at det har spredt seg i hele kroppen din, vil du dø," legger han til og forklarer at det er derfor det er viktig å målrette kreftcellens evne til å bevege seg.
"Bevegelse er nøkkelen," fortsetter han og forklarer, "[Forskjellen er svart og hvit, natt og dag. Hvis kreftceller spres i kroppen din, vil de ta livet ditt. Vi kan behandle det, men det vil ta livet ditt. ”
I 2011 fant Dr. Bergan og kollegaer et legemiddel kalt KBU2046 som var i stand til å hemme motilitet i humane cellemodeller av bryst-, prostata-, lunge- og tykktarmskreft in vitro.
I et papir nylig publisert i tidsskriftet Naturkommunikasjon, beskriver forskerne sitt arbeid med KBU2046 på musemodeller for kreft, og hvordan de verifiserte om stoffet hadde en målrettet effekt, bare angrep kreftceller.
På jakt etter et presisjonsmedisin
Forskerne forklarer at samarbeidsarbeid på tvers av avdelinger og institusjoner til slutt er det som tillot dem å identifisere forbindelsen.
Forskere i kjemilaboratoriet til professor Karl Scheidt, direktøren for Center for Molecular Innovation and Drug Discovery ved Northwestern University, designet nye molekyler som passer til regningen.
I sin tur analyserte Dr. Bergan og teamet disse forbindelsene, testet for bivirkninger og vurderte om de ville være i stand til å hemme kreftcellene uten å påvirke deres sunne naboer.
"Vi har tatt en anelse gitt av naturen," bemerker prof. Scheidt, "og gjennom kjemisk kraft skapte en helt ny måte å potensielt kontrollere spredningen av kreft. Det har vært en virkelig givende opplevelse å jobbe sammen som et team for til slutt å hjelpe kreftpasienter. "
Å utvikle stoffet var en gradvis prosess der forskerne fortsatte å forbedre den opprinnelige forbindelsen, siden teamet ønsket at den skulle handle med så mye presisjon som mulig.
"Vi startet med et kjemikalie som hindret cellene i å bevege seg, og vi raffinerte i økende grad kjemikaliet til det gjorde en perfekt jobb med å stoppe cellene uten bivirkninger," sier professor Scheidt.
“Alle legemidler har bivirkninger,” forklarer han, “så du ser etter stoffet som er mest spesifikt som mulig. Dette stoffet gjør det. ”
En raffinert mekanisme
KBU2046 fungerer ved å samhandle med varmesjokkproteiner, som spiller viktige roller i cellefunksjonen og kan bidra til å beskytte dem mot nedbrytning. Forbindelsen utviklet av forskerteamet påvirker veldig spesifikt proteinenes virkning slik at de kan forhindre cellemotilitet.
"Måten stoffet fungerer på er at det binder seg til disse renere proteiner for å stoppe cellebevegelse, men det har ingen annen effekt på disse proteinene," som Dr. Bergan bemerker, og det er det som gjør KBU2046s aktivitet til en så lovende terapeutisk strategi.
Å utvikle et så presist medikament, forklarer Dr. Bergan, krevde en enorm innsats, og det tok [forskerne] år å finne ut. ”
Teamet møtte også andre snublesteiner, for eksempel en første mangel på finansiering på grunn av den uvanlige arten av forskningen på det tidspunktet da etterforskerne først bestemte seg for å gjennomføre den.
“I utgangspunktet ville ingen finansiere oss. Vi så på en helt annen måte å behandle kreft på, sier Dr. Bergan.
‘Forebygge sykdom på et senere stadium’
Legemidlet er ennå ikke testet hos mennesker, men forskerne håper at de vil kunne gjennomføre forsøk etter hvert.
Imidlertid tror de at det vil kreve en stor sum penger - rundt $ 5 millioner - å gjøre det, og at det vil ta omtrent to år før de når et punkt der de er fornøyde med sitt forarbeid på forbindelsen.
Foreløpig prøver forskerne å skaffe midler som gjør det mulig for dem å gjennomføre undersøkende nye medikamentstudier, som er et nødvendig trinn i forberedelsene til kliniske studier.
"Det endelige løftet med denne forskningen er at vi jobber for å utvikle et terapeutisk middel som kan hjelpe til med å håndtere sykdom i tidlig stadium, og forhindre pasienter i å få den mer uhelbredelige sykdommen på et senere stadium," sier studieforfatter Ryan Gordon, fra OHSU.
Så langt er forskerne fornøyde med resultatene de har oppnådd, og med at de vedvarte med å presse frem med en tilnærming som ikke alltid har vært populær.
“Vi brukte kjemi for å undersøke biologien for å gi oss et perfekt legemiddel som bare ville hemme bevegelsen av kreftceller og ikke ville gjøre noe annet. Den grunnleggende endringen i logikken førte til at vi gjorde alt vi gjorde. ”
Dr. Raymond Bergan
