Odkryto cząsteczkę, która może być przełomem w leczeniu raka trzustki

Naukowcy mają nadzieję, że badania cząsteczki na ludziach rozpoczną się za 2-3 lata. Niestety, jest to proces długotrwały i bardzo kosztowny. Średnio od opracowania jakiegoś związku do wprowadzenia na rynek gotowego produktu mija nawet 10-12 lat.

Nowy lek opiera się na cząsteczce, która trwale modyfikuje powodującą raka mutację, zwaną K-Ras G12D. To właśnie z jej powodu rozwija się zdecydowana większość wszystkich przypadków raka trzustki, a także niektórych przypadków nowotworów płuc, piersi i jelita grubego.

Rak trzustki to jeden z najbardziej śmiertelnych nowotworów

Rak trzustki, choć jest dopiero dwunastym co do częstości występowania nowotworem na świecie, jest wybitnie agresywny i śmiertelny. Zwykle rozpoznaje się go w zbyt późnym stadium, ponieważ wcześniej nie daje niepokojących objawów. W zasadzie nie poddaje się leczeniu i jedyną szansą na przeżycie dla chorego jest radykalna operacja, którą można wykonać zaledwie u 20 proc. chorych.

Co roku w Stanach Zjednoczonych umiera na niego ponad 50 tys. osób, a w Polsce — ok. 4,5-5 tys.

— Przez 10 lat pracowaliśmy nad tym, aby terapie raka trzustki dorównały pod względem skuteczności terapiom innych nowotworów – mówi prof. Kevan Shokat, główny autor badania opublikowanego w "Nature Chemical Biology”. — Ten przełom jest pierwszym. Daje nam solidną podstawę do walki z wyniszczającą mutacją, która powoduje tę chorobę.

Mutacje w obrębie genu K-Ras są niezwykle częste w raku trzustki i odpowiadają za 90 proc. jego przypadków. Wśród nich ok. połowa wynika ze zmiany określanej jako G12D. Różni się ona od innych mutacji pojedynczym podstawieniem aminokwasu. I właśnie ta mała różnica, powodująca, że w gotowym białku glicyna zmienia się w asparaginian, stanowiła od lat ogromne wyzwanie dla naukowców pracujących na opracowaniem terapii tej odmiany raka trzustki.

— Istnieje bardzo niewiele cząsteczek, które potrafią wyczuć różnicę między rakotwórczym w tym wypadku asparaginianem a glicyną – wyjaśnia dr Shokat. — A aby stworzyć skuteczną terapię, potrzebujemy leków, które działają tylko na komórki nowotworowe, bez wpływu na te zdrowe.

Zakończyły się badania na liniach komórek nowotworowych i modelach zwierzęcych

Zespół Shokata po latach badań przewidział istnienie cząsteczki mieszczącej się w kieszeni białka K-Ras, która trwale i nieodwracalnie wiąże się z problematycznym asparaginianem. Po tym odkryciu nastąpił gwałtowny rozwój badań, umożliwiający opracowanie całej puli substancji chemicznych, które potencjalnie mogłyby przedostawać się pożądanego fragmentu białka i działać w nim miejscowo.

Naukowcy przetestowali dziesiątki związków.

— To było jak wspinanie się po nowej trasie w górach: można być silnym, ale i tak ogranicza nas długość ramion — obrazuje Shokat. — Dostosowywanie rozgałęzień badanych przez nas cząsteczek w celu umieszczenia ich w tej niezwykle ciasnej przestrzeni białka K-Ras, czyli wokół mutacji G12D, wymagało wielu prób i błędów. Czasami byliśmy blisko, ale znowu ponosiliśmy porażkę i trzeba było zaczynać od nowa.

W końcu znaleziono odpowiednią cząsteczkę. Jest ona w stanie osiąść w pożądanym fragmencie K-Ras i przyjąć tam zupełnie nowy kształt, który silnie reaguje z asparaginianem, dzięki czemu hamuje wzrost guza wywołanego przez mutację G12D. Na razie potwierdziły to badania na liniach komórek nowotworowych oraz na zwierzęcych modelach ludzkiego raka. Co ważne, nowa cząsteczka nigdy nie „atakowała" zdrowych białek.

Zdaniem ekspertów skuteczny środek ukierunkowany na K-Ras G12D może być przełomem leczeniu pacjentów z rakiem trzustki.