Chinesische Tannenbaumverbindung kann helfen, Krebs zu bekämpfen
Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass ein strukturelles Analogon einer Verbindung, die in einem gefährdeten chinesischen Tannenbaum gefunden wurde, in Kombination mit einem vorhandenen Krebsmedikament krebsbekämpfende Eigenschaften besitzt.
Das National Cancer Institute (NCI) schätzt, dass Ärzte im Jahr 2018 weit über 1.700.000 neue Krebsfälle diagnostizierten und mehr als 600.000 Menschen in den USA an der Krankheit starben.
Weltweit ist Krebs nach wie vor eine der Haupttodesursachen. Bis zum Jahr 2030 werden nach Schätzungen des NCI 23,6 Millionen neue Krebsfälle auftreten.
Die Forscher arbeiten daher intensiv daran, neue Strategien zur Bekämpfung dieser chronischen Krankheit zu entwickeln, und immer mehr Wissenschaftler wenden sich auf der Suche nach Lösungen der Natur zu.
Zum Beispiel, Medizinische Nachrichten heute hat kürzlich über eine Studie berichtet, in der das Potenzial von Oolong-Tee-Extrakt zur Bekämpfung von Brustkrebs untersucht wurde. Eine andere kürzlich durchgeführte Studie ergab, dass ein synthetisches Analogon einer Verbindung, die Wissenschaftler in einem chinesischen Baum gefunden haben, möglicherweise in der Lage ist, arzneimittelresistenten Bauchspeicheldrüsenkrebs zu bekämpfen.
Jetzt hat Mingji Dai, ein organischer Chemiker an der Purdue University in West Lafayette, IN, ein Team von Wissenschaftlern geleitet, die die zunehmenden Beweise dafür ergänzen, dass die Natur der Schlüssel zu Krebstherapien sein könnte.
Dai arbeitete mit Zhong-Yin Zhang, einem Professor für medizinische Chemie in Purdue, zusammen, um die molekulare Zusammensetzung und das therapeutische Potenzial eines Baumes namens zu untersuchen Abies beshanzuensis - eine vom Aussterben bedrohte Art einer chinesischen Tanne.
Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift der American Chemical Society.
"Verbindung 29" wirksam gegen Krebs
Dai und sein Team erstellten mehrere strukturelle Analoga der im Baum gefundenen Verbindungen. Einer von ihnen erwies sich als starker Inhibitor von SHP2, einem Enzym, das Wissenschaftler "mit Brustkrebs, Leukämie, Lungenkrebs, Leberkrebs, Magenkrebs, Kehlkopfkrebs, Mundkrebs und anderen Krebsarten in Verbindung gebracht haben".
"[SHP2] ist derzeit eines der wichtigsten Krebsziele in der Pharmaindustrie für eine Vielzahl von Tumoren", erklärt Dai. "Viele Unternehmen versuchen, Medikamente zu entwickeln, die gegen SHP2 wirken."
Dai und Kollegen nannten die von ihnen erstellte Verbindung „Verbindung 30“. Sie erklären, dass Verbindung 30 an das SHP2-Protein bindet und eine „kovalente Bindung“ bildet. Im Gegensatz dazu bilden die meisten Verbindungen, die andere Forscher entwickelt haben, um auf SHP2 abzuzielen, keine so stabile Bindung mit SHP2.
"Bei anderen ist es eine lockerere Bindung", sagt Dai. "Unsere bildet eine kovalente Bindung, die sicherer und langlebiger ist."
"Wir haben uns aber auch gefragt, ob diese Art von Molekül mit anderen Proteinen interagieren könnte", fährt der Forscher fort.
Um dies herauszufinden, verwendete das Team eine sogenannte Verbindung 29 - ein Analogon, das sich strukturell nur geringfügig von Verbindung 30 unterscheidet - und befestigte eine chemische Markierung daran, um sie als „Köder“ zu verwenden und andere Proteine zu „fangen“ .
Dies führte dazu, dass ein weiteres Enzym POLE3 herausgegriffen wurde, das die DNA-Synthese und -Reparatur unterstützt.POLE3 und Verbindung 29 interagierten also, aber Verbindung 29 allein beeinflusste die Krebszellen nicht.
Dieses Szenario legte den Forschern nahe, dass die Kombination von Verbindung 29 mit einem Krebsmedikament, das auf die DNA-Synthese abzielt, wirksam sein könnte. Dai und sein Team suchten nach solchen Medikamenten und stellten fest, dass Etoposid ein guter Kandidat war.
„Verbindung 29 allein tötet Krebs nicht ab, aber wenn Sie sie mit Etoposid kombinieren, ist das Medikament viel wirksamer […]. Dies könnte einige der heute verwendeten Krebsmedikamente verbessern und sagt uns auch etwas Neues über die Funktion von POLE3 . ”
Mingji Dai
"Früher haben die Menschen dieses Protein nicht zur Krebsbehandlung eingesetzt, aber unsere Ergebnisse bieten eine neue Strategie zur Abtötung von Krebszellen", schließt der Forscher.
