Средства от грудного молока? Ученые разработали особый компонент человеческого грудного молока, который может бороться с раковыми клетками. Белковая молекула является частью врожденной иммунной системы и естественным образом действует против измененных клеток организма. Благодаря оптимизации, проведенной исследователями, пептид теперь также распознает формы рака, которые трудно поддаются лечению, и особенно эффективно борется с больными клетками. Однако многообещающие результаты экспериментов на животных должны быть подтверждены дальнейшими исследованиями.
Многие виды рака сегодня можно вылечить, если опухоли вовремя выявить и против них есть эффективные химиотерапевтические средства. С другой стороны, несмотря на достижения в медицине, некоторые виды рака все еще считаются трудно поддающимися лечению - например, рак кожи, опухоли головного мозга или рак, который уже распространился и образовал метастазы.
Задача врачей при этих коварных заболеваниях состоит в том, чтобы, во-первых, обнаружить раковые клетки в организме, а во-вторых, успешно с ними бороться. Ученые Дагмар Цвейтик из Университета Граца разработали метод, с помощью которого в будущем это может быть более успешным даже в случае трудноизлечимых форм рака.
Поиск активных веществ в грудном молоке
В поисках эффективного оружия против упрямых раковых клеток исследователи обратили внимание на типичную отличительную черту виновника: в отличие от здоровых клеток мембранная оболочка каждой раковой клетки заряжена отрицательно. молекул снаружи в виде липида фосфатидилсерина. Этот липид можно использовать для обнаружения опухолей и даже метастазов, поэтому он может служить маркером рака.
Но как надежно определить это положение? Цвейтикс и ее коллеги протестировали вещество из человеческого грудного молока в качестве возможного наконечника стрелы, который будет независимо нацеливаться на липиды и, следовательно, на все раковые клетки: пептид лактоферрицин. Небольшая белковая молекула является частью врожденной иммунной системы, которая поступает к новорожденному через грудное молоко.
Лактоферрицин действует как первая защитная реакция против отрицательно заряженных чужеродных клеток, таких как бактерии и грибы, а также против модифицированных клеток организма. Поэтому предполагалось, что он также может распознавать раковые клетки и бороться с ними.
Пептидная стрела поражает раковые клетки
Почти четыре года ученые работали над оптимизацией пептида для использования в качестве противоопухолевого средства. Они специально модифицировали определенную часть молекулы таким образом, чтобы она, среди прочего, распознавала меланому и так называемые глиобластомы в головном мозге. Положительно заряженные пептидные стрелки находят отрицательно заряженную поверхность раковых клеток, приправленную фосфатидилсерином, стыкуются и вызывают гибель клеток в течение нескольких часов.
Путь к готовому действующему веществу был долгим, сообщают исследователи. Поэтому они сначала смоделировали, какие варианты молекулы максимально активны. Затем они синтезировали пятнадцать вариантов для тестирования на клеточных культурах. «Самой большой проблемой в процессе разработки было найти правильный баланс между токсичностью и специфичностью. Если кусочки пептида сделать слишком активными, они также будут атаковать здоровые клетки организма. В контрольных экспериментах мы снова и снова убеждали себя в том, что обнаруживаются только раковые клетки, а нормальные клетки сохраняются», - говорят ученые.
Уменьшение опухоли у мышей
Цвейтикс и ее коллеги, наконец, провели эксперименты на мышах с двумя наиболее многообещающими кандидатами в лекарства. Они сравнили, как развивались грызуны с раковыми опухолями человека при лечении пептидом и без него. Результат: у мышей, получавших пептид, наблюдалось сильное уменьшение опухолей, в среднем на 85 % для меланомы и до 50 % для глиобластомы.
Как сообщают исследователи, оба варианта активного ингредиента были примерно в десять раз сильнее, чем молекула, изначально содержащаяся в грудном молоке. Эксперименты со здоровыми контрольными мышами также доказали, что активные ингредиенты не вызывают никаких вредных побочных эффектов.
Заявка на патент
Ученые уже подали заявки на патенты на свои пептиды в Евросоюзе и США. Вместе с фармацевтической компанией они сейчас работают над тестированием препарата в дальнейших исследованиях. Если противоопухолевый активный ингредиент из грудного молока когда-либо будет одобрен для лечения людей, его желательно будет вводить через вену, чтобы также достичь метастазов.
Поэтому также необходимо проверить, насколько пептидная стрела стабильна в системе крови, можно ли проникнуть через гематоэнцефалический барьер и как можно дополнительно укрепить наконечник стрелы, заключает команда.