Acroleina + radionuclid = un nou tratament pentru multiple forme de cancer

Cercetătorii condusi de Katsunori Tanaka la Clusterul RIKEN pentru Cercetare Inovatoare (CPR) din Japonia și Hiromitsu Haba la Centrul RIKEN Nishina pentru Știință bazată pe acceleratoare (RNC) au dezvoltat o nouă tehnică care are potențialul de a trata generic mai multe tipuri de cancer, cu mai puține efecte secundare negative decât metodele disponibile în prezent. Publicat pe 27 iunie în Chemical Science, studiul de concept a demonstrat că tumori la șoareci au crescut de aproape trei ori mai puțin și supraviețuirea a fost de 100% după o singură injecție a unui compus care este conceput pentru a emite cantități mici de radiații alfa din interiorul celulelor canceroase, ucigându-le, dar cruțând țesutul sănătos.

Efectele secundare ale chimioterapiei standard și tratamentului cu radiații pot fi devastatoare, iar eradicarea tuturor celulelor canceroase nu este garantată, în special atunci când cancerul s-a metastazat și s-a răspândit în întregul corp. Prin urmare, scopul majorității cercetărilor din ziua de astăzi este de a găsi o modalitate de a viza în mod specific celulele canceroase, astfel încât tratamentele să afecteze numai tumori. Există deja tratamente țintite, dar acestea nu pot fi aplicate la toate tipurile de cancer. "Unul dintre cele mai mari avantaje ale noii noastre metode", spune Tanaka, "este că poate fi folosită pentru tratarea multor tipuri de cancer fără a fi necesare vectori de țintire, cum ar fi anticorpii sau peptidele."

Noua tehnică se bazează pe chimie de bază și pe faptul că un compus numit acroleină se acumulează în celulele canceroase. Cu câțiva ani în urmă, echipa lui Tanaka a folosit o tehnică similară pentru a detecta celule individuale de cancer la sân. Au atașat un compus fluorescent la un tip specific de azidă - o moleculă organică cu un grup de trei atomi de azot (N3) la capăt. Când azida și acroleina se întâlnesc în interiorul unei celule canceroase, ele reacționează, iar compusul fluorescent devine ancorat de structurile din interiorul celulei canceroase. Deoarece acroleina este aproape absentă din celulele sănătoase, această tehnică acționează ca o sondă pentru a lumina celulele canceroase din corp.

În noul studiu, în loc să detecteze doar celulele canceroase, echipa le-a vizat pentru distrugere. Logica a fost destul de simplă. În loc să atașeze azida la un compus fluorescent, au atașat-o la ceva ce poate ucide o celulă fără a dăuna celulelor înconjurătoare. Au ales să lucreze cu astatin-211, un radionuclid care emite o cantitate mică de radiații sub forma unei particule alfa pe măsură ce se descompune. Comparativ cu alte forme de terapie cu radiații, particulele alfa sunt puțin mai letale, dar pot călători doar aproximativ o douăzecime de milimetru și pot fi oprite de o bucată de hârtie. În teorie, atunci când astatin-211 este ancorat în interiorul unei celule canceroase, particulele alfa emise ar trebui să deterioreze celula canceroasă, dar nu mult dincolo de aceasta.

După ce echipa a descoperit cea mai bună modalitate de a atașa astatin-211 la sonda de azidă, au putut realiza un experiment de concept pentru a-și testa teoria. Au implantat celule umane de tumoră pulmonară la șoareci și au testat tratamentul în trei condiții:

• - injectarea simplă astatin-211 în tumoare,
• - injectarea sondei de azidă astatin-211 în tumoare și
• - injectarea sondei de azidă astatin-211 în sânge.

Au constatat că fără țintire, tumorile au continuat să crească, iar șoarecii nu au supraviețuit. După cum era de așteptat, atunci când sonda de azidă a fost folosită, tumorile au crescut de aproape trei ori mai puțin și mai mulți șoareci au supraviețuit - 100% când a fost injectată în tumoare și 80% când a fost injectată în sânge.

"Am constatat că doar o injecție în tumoră cu doar 70 kBq de radioactivitate a fost extrem de eficientă în a vizat și elimina celulele tumorale", spune Tanaka. "Chiar și atunci când am injectat compusul de tratament în fluxul sanguin, am reușit să obținem rezultate similare. Acest lucru înseamnă că putem utiliza această metodă pentru tratarea cancerului în stadiu foarte incipient, chiar dacă nu știm unde se află tumora."

Versiunea cu sondă fluorescentă a acestei tehnici este deja testată în studii clinice ca metodă de vizualizare / diagnosticare a cancerului la nivel celular. Următorul pas este să găsească un partener și să înceapă studii clinice utilizând această nouă metodă de tratament a cancerului la oameni.