Antybiotyk przeciwko rakowi

Salinomycyna zmusza do samobójstwa najbardziej złowrogie komórki nowotworowe

Naukowcy badają substancję, która może stać się od dawna oczekiwaną cudowną bronią w walce z nowotworami. Podczas testów laboratoryjnych salinomycyna okazała się sto razy skuteczniejsza w niszczeniu komórek macierzystych raka piersi niż powszechnie stosowany w chemioterapii lek Paclitaxel.
Salinomycyna to specyfik od wielu lat stosowany jako antybiotyk paszowy w hodowli drobiu. Leczy choroby kurcząt wywołane przez bakterie i pewne grzyby. Jej zdumiewające działanie na macierzyste komórki nowotworowe odkryli w ubiegłym roku trzej amerykańscy naukowcy z Massachusetts Institute of Technology w Cambridge.
Wiadomo, że embrionalne, a także inne komórki macierzyste są nadzieją nowoczesnej biomedycyny. Mają niesamowitą zdolność przekształcania się w komórki niemal każdej tkanki. Naukowcy żywią nadzieję, że komórki macierzyste pozwolą w przyszłości wyleczyć wiele chorób, umożliwią wyhodowanie organów do przeszczepów, których ciągle jest za mało. Ale komórki macierzyste mają mrocznych braci. To nowotworowe komórki macierzyste, które odkrył w 1997 r. dr John Dick z Toronto General Research Institute. Według teorii przyjętej obecnie przez większość specjalistów, nowotworowe komórki macierzyste (ang. Cancer stem cells, CSCs) to

prawdziwi posłańcy śmierci.

Są nieliczne i ukryte w głębi rakowego tumoru, dlatego bardzo trudno je unicestwić. Nawet jeśli terapia zniszczy guza, ci mroczni bracia pozostają, często powodując nawrót choroby. Nowotworowe komórki macierzyste mogą długo pozostać uśpione, w końcu jednak ruszają do ataku. Wędrują po całym organizmie i stają się rozsadnikami metastaz (przerzutów). Z tej przyczyny co czwarty przypadek nawrotu raka piersi następuje po ponad dziesięciu latach. Nowotworowe komórki macierzyste są odporne na chemioterapię i radioterapię także dlatego, że rzadko się dzielą.
Badacze zdają sobie sprawę, że pokonanie tych posłańców śmierci może przynieść przełomowy sukces w uporczywej, długoletniej i, jak się może wydawać, beznadziejnej wojnie z nowotworami. Koncerny farmaceutyczne wyłożyły już znaczne środki na opracowanie lekarstw przeciwko tym złowrogim komórkom. Podejmowane są próby unicestwiania macierzystych komórek nowotworowych poprzez określone przeciwciała.
Poszukiwania skutecznego środka przeciwko posłańcom śmierci podjęli Piyush Gupta, Eric Lander i Robert Weinberg wraz z zespołem z Massachusetts Institute of Technology. Macierzyste komórki nowotworowe są rzadkie i trudno je uzyskać także w laboratorium, toteż badacze tak przeprogramowali komórki skóry, że nabrały właściwości posłańców śmierci. Przetworzone komórki skóry okazały się równie odporne na chemioterapię jak normalne CSCs. Badacze przetestowali ok. 16 tys. różnych substancji. 32 spośród nich zabijały przekształcone komórki skóry, natomiast oszczędzały komórki zwykłe. Spośród tych 32 substancji najefektywniejsza i najłatwiejsza do uzyskania w znacznych ilościach okazała się salinomycyna. Naukowcy przeprowadzili następnie eksperymenty na myszach, którym wstrzyknięto ludzkie komórki raka piersi. Okazało się, że myszy leczone salinomycyną miały mniej agresywnych tumorów niż gryzonie, którym podano paclitaxel. Salinomycyna zwalczała tumory rakowe sto razy skuteczniej.
Wyniki badań eksperci z MIT opublikowali na łamach fachowego magazynu „Cell”. Amerykanie nie wiedzieli jednak, w jaki sposób salinomycyna unicestwia tak przecież odporne macierzyste komórki nowotworowe. Przypuszczali tylko, że ma to związek z jej antybiotycznym działaniem.
Tę zagadkę postanowili rozwiązać niemieccy badacze z kliniki uniwersyteckiej w Heidelbergu. Na czele zespołu onkologów stoją Cord Naujokat i Dominik Fuchs. Rezultaty dociekań opublikowali na łamach magazynu „Biochemical and Biophysical Research Communications”. Eksperci z Heidelbergu odkryli, że salinomycyna zmusza komórki rakowe do zaprogramowanego samobójstwa, czyli do apoptozy.
Takie komórkowe samobójstwo chroni organizm, gdy np. komórka na skutek uszkodzenia materiału genetycznego zaczyna się dzielić w sposób niekontrolowany, co grozi chorobą nowotworową. Apoptoza może zostać wywołana poprzez aktywację niektórych genów. Dr Naujokat i jego koledzy pobrali próbki krwi chorych na białaczkę i wyizolowali komórki T, czyli białe ciałka, limfocyty odgrywające ważną rolę w systemie immunologicznym organizmu. Następnie traktowali te komórki różnymi dawkami salinomycyny. Dla porównania poddali temu samemu procesowi także białe ciałka krwi osób zdrowych. Okazało się, że najwyższa podana koncentracja salinomycyny, dziesięć razy niższa, niż wynosi trująca dla człowieka dawka, zmusiła do samobójstwa prawie wszystkie białaczkowe limfocyty, nie wyrządziła natomiast szkód komórkom zdrowym. Salinomycyna nie jest zatem trucizną zabijającą także zdrowe komórki, jak czynią to leki stosowane w chemiotrapii, która z tego powodu ma wiele negatywnych środków ubocznych.
Antybiotyk paszowy unicestwia nawet komórki rakowe odporne na różne lekarstwa oraz takie, w których wykształcił się mechanizm genetyczny blokujący apoptozę. „Salinomycyna może stać się lekarstwem odpowiadającym naszym życzeniom”, twierdzi dr Naujokat.
W kwietniu br. naukowcy z Heidelbergu opublikowali artykuł na łamach magazynu „Biochemical and Biophysical Research Communications”, w którym przedstawili, w jaki sposób salinomycyna potrafi dobrać się nawet do macierzystych komórek nowotworowych odpornych na stosowane w chemioterapii leki cytostatyczne. Te złowrogie komórki wytwarzają tzw. transportery ABC, specjalne proteiny, które osadzają się w błonach komórkowych. Transportery ABC wypompowują z komórki różne substancje, także preparaty cytostatyczne, które nie mają po prostu czasu, aby skutecznie zadziałać. Salinomycyna natomiast również osadza się w błonach komórkowych,

transportery ABC

nie mogą więc jej usunąć z wnętrza komórkowego.
Dr Naujokat i współpracownicy podjęli próbę uratowania czterech pacjentek z rakiem piersi, u których wytworzyły się już metastazy. Oczywiście salinomycyna nie jest jeszcze dopuszczona do użytku jako preparat terapeutyczny. W sytuacjach ostatecznych, gdy wyczerpane zostały wszystkie metody leczenia, choremu zaś grozi śmierć, zezwala się jednak na wyjątki. Okazało się, że organizm ludzki dobrze znosi nawet wysokie dawki drobiowego antybiotyku. Niestety, śmiertelnie chorych kobiet nie udało się wyleczyć. Naukowcy przypuszczają, że terapia eksperymentalna została podjęta za późno.
Mimo tego niepowodzenia badacze z Heidelbergu wystąpili z wnioskiem o zgodę na przeprowadzenie badań klinicznych. Z pewnością miną lata, zanim salinomycyna zostanie uznana za dopuszczoną do użytku substancję leczniczą.
Znaczący sukces w antynowotworowej krucjacie odnieśli także amerykańscy naukowcy. Zsyntetyzowali cząsteczkę, która hamuje proces rozprzestrzeniania się komórek rakowych i zapobiega tworzeniu przerzutów. Na czele zespołu badawczego stał dr Xin-Yun Huang z nowojorskiego Weill Cornell Medical College. Naukowcy próbowali odtworzyć w laboratorium migrastatin, substancję wytwarzaną przez bakterie Streptomyces platensis. Substancja ta ma pewną zdolność do blokowania wędrówek komórek rakowych. Po kilkuletnich wysiłkach badaczom udało się uzyskać syntetyczny odpowiednik migrastatinu – makroketon. Stało się to w 2005 r., dopiero teraz jednak badacze zrozumieli mechanizm działania makroketonu – syntetyk ten blokuje działanie fascyny, białka stabilizującego wiązki, bez których komórki nie mogą się przemieszczać. Dr Huang zapewnia, że syntetyk jest w walce z nowotworami tysiąckrotnie skuteczniejszy od oryginału.
Doświadczenia na myszach wykazały, że makroketon zapobiega 80% nowotworowych przerzutów. Pomagał nawet zwierzętom, u których wykształciły się już rakowe tumory. „Ponad 90% chorych na raka umiera, ponieważ ich nowotwór rozprzestrzenił się, dlatego bardzo potrzebujemy sposobu na powstrzymanie metastaz”, wywodzi dr Huang.