Stanfordi ülikooli meditsiinikooli teadlased on tuvastanud ühendi, mis ründab teatud vähirakkude Achilleuse kanda, jättes need ilma energiaallikast, glükoosist.
Vähktõve keemiaravi võib osutuda raskeks, osaliselt seetõttu, et enamik neist ravimitest ei tee vahet, mis on vähkkasvaja ja mis mitte. Kemikaalid ründavad kõiki kiiresti jagunevaid rakke alates vähirakkudest kuni vererakkude ja juukseid tootvate rakkudeni. Kuid ravimid, mis on suunatud ainult vähirakkudes leiduvatele bioloogilistele nähtustele, nagu Stanfordi teadlaste hiljuti avastatud ühend, võivad haigusega tõhus alt võidelda minimaalsete kõrvalmõjudega. Leid avaldatakse 3. augustil ajakirjas Science Translational Medicine.
"See uuring demonstreerib lähenemist vähirakkude glükoosi omastamise võime selektiivseks pärssimiseks, mis on päris võimas viis nende rakkude hävitamiseks," ütles vanemuuringu autor Amato Giaccia, PhD, professor ja kiirgusdirektor. onkoloogia.
Teadlased keskendusid oma uuringus kõige sagedasemale neeruvähi vormile täiskasvanutel, neerurakulisele kartsinoomile, mis haiguste tõrje ja ennetamise keskuste andmetel moodustab peaaegu 2 protsenti kõigist vähijuhtudest Ameerika Ühendriikides. Haigus on tüüpiliste kemoteraapiate suhtes resistentne ja patsientidel tuleb sageli kahjustatud neer eemaldada. Peaaegu 90 protsendil neist vähivormidest on spetsiifiline geneetiline mutatsioon, mis viib rakkude kontrollimatu kasvuni.
"Enamikul keha normaalsetel kudedel seda mutatsiooni ei ole, seega peaks selle haavatavuse vastu suunatud ravim olema vähirakkude jaoks väga spetsiifiline," ütles Giaccia, kes on ka Stanfordi Vähiinstituudi liige.
Stanfordi suure läbilaskevõimega bioteaduste keskuse abiga katsetas töörühm selle mutatsiooniga kasvajarakkudel 64 000 sünteetilise keemilise ühendi raamatukogu ja otsis seejärel rakusurma märke.
Ekraanil toodeti kaks vähiravimit, millest ühe teatas Giaccia 2008. aastal, STF-62247, mis on praegu prekliinilises testimises. Teine, uues uuringus kirjeldatud STF-31, tapab vähirakud erineval viisil, nii et kahe ravimi kombinatsioon võimaldaks mitmekülgset rünnakut. "Või kui vähk muutub ühe ühendi suhtes resistentseks, on teil teine võimalus," ütles Denise Chan, PhD, endine Stanfordi järeldoktorant ja uue uuringu kaasautor.
Enamik neerurakk-kartsinoomi toodab energiat biokeemilise protsessi, mida nimetatakse aeroobseks glükolüüsiks, kaudu, mida terved rakud tavaliselt ei vaja. Energiatootmisprotsess sõltub rakkude võimest võtta oma keskkonnast glükoosi. "Rakud, mida me sihime, sõltuvad energia tootmiseks suurel määral glükoosi transpordist," ütles Chan, kes on praegu UC-San Francisco dotsent."See ühend takistab rakkudel glükoosi transportimist, nii et see nälgib neid."
Neerurakk-kartsinoomid ei ole ainsad vähirakud, mis on glükoosi ahnused. Paljud vähid suurendavad glükoosi impordi kiirust – seda fakti kasutavad arstid eluspatsientide vähi jälgimiseks. Arstid saavad süstida radioaktiivselt märgistatud glükoosi ja jälgida selle omastamist organismis PET-skaneerimisega. Kasutades sarnaselt märgistatud glükoosi, leidis töörühm, et STF-31 vähendas glükoosi kogust, mida vähirakud võisid alla neelata, röövides seega neilt energiaallika.
Meeskond testis ühendit ka neeruvähi hiiremudelis ja leidis, et STF-31 vähendas peaaegu poole võrra kasvajate poolt imporditud glükoosi kogust ja aeglustas kasvaja kasvu. Vähem alt hiirtel näib ravimil vähe kõrv altoimeid. Hiirtel, keda raviti ühendiga 14 päeva, ei olnud nende normaalsetes kudedes nähtavaid kahjustusi: nad säilitasid normaalse immuunsüsteemi ja normaalse vererakkude arvu. "Teine peamine kude, mis tekib, kui arvate, et glükoosi transport on aju, ja me ei näinud aju toksilisust," ütles Chan.
Edasised katsed näitasid, et STF-31 seostub otse glükoosi transporteriga, blokeerides tõenäoliselt kanalilaadse molekuli poorid, ennustab arvutuslik modelleerimine. Meeskond loodab leida teisi vähitüüpe, mis sõltuvad samast glükoosi transporterist. Palo Alto biotehnoloogiaettevõte Ruga Inc., mille asutaja on Giaccia, on andnud ravimile litsentsi prekliiniliseks testimiseks. Giaccia on ettevõtte teaduslikus nõuandekogus; Chan töötab konsultandina.
Endine Stanfordi doktorant/doktorant Patrick Sutphin on Chaniga kaasautor. Teised Stanfordi kaasautorid on endised järeldoktorantuurid Sandra Turcotte, PhD, Edwin Lai, PhD ja Jen-Tsan Chi, MD, PhD; praegune järeldoktor Alice Banh, PhD; endine magistrant Phuong Nguyen, MD; David Solow-Cordero, PhD, direktor ja Jason Wu Stanfordi suure läbilaskevõimega bioteaduste keskusest; veterinaarpatoloog Donna Bouley, DVM, PhD; ja kiirgusonkoloogia dotsent Edward Graves, PhD. Stanfordi teadlased tegid koostööd Põhja-Carolina Duke'i meditsiinikeskuse ja Uus-Meremaa Aucklandi ülikooli kolleegidega.
Uuringut rahastasid Action to Cure Kidney Cancer, Cecile ja Ken Youneri vähiuuringute fond, Rahvusvahelise Vähiuuringute Assotsiatsioon, Maurice Wilkinsi Biodiscovery Center ja National Cancer Institute.
