Ist dies das „perfekte Medikament“, um die Bewegung von Krebszellen zu stoppen?
Die Krebsforschung konzentriert sich in der Regel darauf, effizientere Wege zur Zerstörung von Tumoren zu finden. Je mehr sich die Krebszellen ausbreiten, desto schwieriger wird es, sie zu beseitigen. Um Krebs zu „eindämmen“ und leichter zu zerstören, wäre es nützlich, die Bewegungsfähigkeit dieser Zellen zu hemmen.
Zellmotilität bezieht sich auf die Fähigkeit einer Zelle, zwischen verschiedenen Orten zu migrieren.
Wenn es um Krebszellen geht, trägt ihre erhöhte Motilität dazu bei, dass sich Krebs im Körper ausbreitet oder metastasiert und an manchmal abgelegenen Orten neue Tumore bildet.
Forscher aus sechs Institutionen - darunter die Oregon Health and Science University (OHSU) in Portland, die Xiamen University in China, die University of Chicago in Illinois und die Northwestern University in Evanston, IL - haben jahrelang versucht, ein Medikament zu finden, das Krebszellen hemmt 'Motilität, ohne die umgebenden gesunden Zellen zu beeinträchtigen.
Dr. Raymond Bergan von der OHSU erklärt: „Für die überwiegende Mehrheit der Krebsarten - Brust, Prostata, Lunge, Dickdarm und andere -, wenn sie früh erkannt werden, wenn es sich um einen kleinen Klumpen in diesem Organ handelt und er sich nicht ausgebreitet hat , du wirst leben."
"Und im Allgemeinen sterben Sie, wenn Sie es spät finden, nachdem es sich in Ihrem Körper ausgebreitet hat", fügt er hinzu und erklärt, dass es aus diesem Grund entscheidend ist, die Bewegungsfähigkeit von Krebszellen gezielt zu steuern.
„Bewegung ist der Schlüssel“, fährt er fort, „der Unterschied ist schwarz und weiß, Tag und Nacht. Wenn sich Krebszellen in Ihrem Körper ausbreiten, nehmen sie Ihnen das Leben. Wir können es behandeln, aber es wird dir das Leben kosten. “
Im Jahr 2011 fanden Dr. Bergan und Kollegen ein Medikament namens KBU2046, das die Motilität in menschlichen Zellmodellen von Brust-, Prostata-, Lungen- und Darmkrebs in vitro hemmen konnte.
In einem kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel NaturkommunikationDie Forscher beschreiben ihre Arbeit mit KBU2046 an Mausmodellen von Krebs und wie sie überprüften, ob das Medikament eine gezielte Wirkung hatte und nur Krebszellen angriff.
Auf der Suche nach einem Präzisionsarzneimittel
Die Forscher erklären, dass die Zusammenarbeit zwischen Abteilungen und Institutionen letztendlich die Identifizierung der Verbindung ermöglichte.
Wissenschaftler im Chemielabor von Prof. Karl Scheidt, dem Direktor des Zentrums für molekulare Innovation und Wirkstoffforschung an der Northwestern University, entwarfen neue Moleküle, die in die Rechnung passen könnten.
Im Gegenzug analysierten Dr. Bergan und sein Team diese Verbindungen, testeten sie auf Nebenwirkungen und bewerteten, ob sie die Bewegung von Krebszellen hemmen könnten, ohne ihre gesunden Nachbarn zu beeinträchtigen.
"Wir haben einen Hinweis von der Natur erhalten", bemerkt Prof. Scheidt, "und durch die Kraft der Chemie einen völlig neuen Weg geschaffen, um die Ausbreitung von Krebs potenziell zu kontrollieren." Es war eine wirklich lohnende Erfahrung, als Team zusammenzuarbeiten, um letztendlich Krebspatienten zu helfen. "
Die Entwicklung des Arzneimittels war ein schrittweiser Prozess, bei dem die Forscher die ursprüngliche Verbindung weiter verbesserten, da das Team wollte, dass sie so präzise wie möglich wirkt.
„Wir haben mit einer Chemikalie begonnen, die die Bewegung der Zellen gestoppt hat, und diese Chemikalie dann zunehmend verfeinert, bis die Zellen ohne Nebenwirkungen perfekt gestoppt wurden“, sagt Prof. Scheidt.
„Alle Medikamente haben Nebenwirkungen“, erklärt er, „also suchen Sie nach dem Medikament, das so spezifisch wie möglich ist. Diese Droge macht das. "
Ein verfeinerter Mechanismus
KBU2046 interagiert mit Hitzeschockproteinen, die eine wichtige Rolle bei der Zellfunktion spielen und dazu beitragen können, sie vor Abbau zu schützen. Die vom Forscherteam entwickelte Verbindung beeinflusst die Wirkung der Proteine sehr spezifisch, so dass sie die Zellmotilität verhindern können.
"Das Medikament funktioniert so, dass es an diese saubereren Proteine bindet, um die Zellbewegung zu stoppen, aber es hat keine andere Wirkung auf diese Proteine", bemerkt Dr. Bergan, was die Aktivität von KBU2046 zu einer so vielversprechenden therapeutischen Strategie macht.
Die Entwicklung eines so präzisen Arzneimittels, erklärt Dr. Bergan, erforderte enorme Anstrengungen, und „es dauerte [die Wissenschaftler] Jahre, um es herauszufinden“.
Das Team stieß auch auf andere Stolpersteine, wie zum Beispiel einen anfänglichen Mangel an Finanzmitteln aufgrund des ungewöhnlichen Charakters der Forschung zu dem Zeitpunkt, als die Ermittler beschlossen, sie durchzuführen.
„Anfangs würde uns niemand finanzieren. Wir haben nach einer völlig anderen Art der Krebsbehandlung gesucht “, sagt Dr. Bergan.
„Vorbeugung von Krankheiten im späteren Stadium“
Das Medikament wurde noch nicht am Menschen getestet, aber die Forscher hoffen, dass sie irgendwann Versuche durchführen können.
Sie glauben jedoch, dass dies eine große Menge Geld erfordern wird - etwa 5 Millionen US-Dollar - und dass es ungefähr zwei Jahre dauern wird, bis sie einen Punkt erreichen, an dem sie mit ihren Vorarbeiten an dem Gelände zufrieden sind.
Derzeit versuchen die Forscher, Mittel zu beschaffen, mit denen sie neue Arzneimittelstudien durchführen können, die ein notwendiger Schritt zur Vorbereitung auf klinische Studien sind.
"Das letztendliche Versprechen dieser Forschung ist, dass wir daran arbeiten, ein Therapeutikum zu entwickeln, das bei der Behandlung von Krankheiten im Frühstadium helfen kann und verhindert, dass Patienten die unheilbarere Krankheit im späteren Stadium bekommen", sagt der Co-Autor der Studie, Ryan Gordon, von der OHSU.
Bisher sind die Forscher zufrieden mit den Ergebnissen, die sie erzielt haben, und mit der Tatsache, dass sie darauf bestanden haben, einen Ansatz voranzutreiben, der nicht immer beliebt war.
"Wir haben die Biologie mithilfe der Chemie untersucht, um ein perfektes Medikament zu erhalten, das nur die Bewegung von Krebszellen hemmt und nichts anderes tut." Diese grundlegende Änderung der Logik hat uns dazu gebracht, alles zu tun, was wir getan haben. “
Dr. Raymond Bergan
