È questo il "farmaco perfetto" per fermare il movimento delle cellule tumorali?
La ricerca sul cancro tende a concentrarsi sulla ricerca di modi più efficienti per distruggere i tumori, ma più le cellule tumorali si diffondono, più difficile diventa eliminarle. Quindi, per "contenere" il cancro e per distruggerlo più facilmente, sarebbe utile inibire la capacità di movimento di queste cellule.
La motilità cellulare si riferisce alla capacità di una cellula di migrare tra diverse posizioni.
Quando si tratta di cellule tumorali, la loro maggiore motilità contribuisce alla capacità del cancro di diffondersi nel corpo, o metastatizzare e formare nuovi tumori in luoghi talvolta remoti.
I ricercatori di sei istituzioni, tra cui la Oregon Health and Science University (OHSU) di Portland, la Xiamen University in Cina, l'Università di Chicago in Illinois e la Northwestern University di Evanston, IL - hanno passato anni a cercare un farmaco che inibisca le cellule tumorali 'motilità senza influenzare le cellule sane circostanti.
Come spiega il dottor Raymond Bergan, dell'OHSU, "per la stragrande maggioranza del cancro - seno, prostata, polmone, colon e altri - se viene rilevato precocemente quando è un piccolo nodulo in quell'organo e non si è diffuso , tu vivrai."
"E in generale, se lo trovi in ritardo, dopo che si è diffuso in tutto il corpo, morirai", aggiunge, spiegando che questo è il motivo per cui è fondamentale prendere di mira la capacità di movimento delle cellule tumorali.
“Il movimento è la chiave”, prosegue, spiegando, “[L] a differenza è in bianco e nero, notte e giorno. Se le cellule tumorali si diffondono in tutto il corpo, prenderanno la tua vita. Possiamo trattarlo, ma ci vorrà la vita. "
Nel 2011, il dottor Bergan e colleghi hanno trovato un farmaco chiamato KBU2046 che era in grado di inibire la motilità in modelli cellulari di cancro al seno, alla prostata, ai polmoni e al colon in vitro.
In un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications, i ricercatori descrivono il loro lavoro con KBU2046 su modelli murini di cancro e come hanno verificato se il farmaco ha avuto un effetto mirato, attaccando solo le cellule tumorali.
Alla ricerca di un farmaco di precisione
I ricercatori spiegano che il lavoro di collaborazione tra dipartimenti e istituzioni è, in definitiva, ciò che ha permesso loro di identificare il composto.
Gli scienziati del laboratorio di chimica del Prof. Karl Scheidt, direttore del Center for Molecular Innovation and Drug Discovery presso la Northwestern University, hanno progettato nuove molecole che potrebbero adattarsi al conto.
A loro volta, il dottor Bergan e il suo team hanno analizzato questi composti, testando gli effetti collaterali e valutando se sarebbero stati in grado di inibire il movimento delle cellule tumorali senza influenzare i loro vicini sani.
"Abbiamo preso un indizio fornito dalla natura", osserva il prof. Scheidt, "e attraverso il potere della chimica abbiamo creato un modo completamente nuovo per controllare potenzialmente la diffusione del cancro. È stata un'esperienza davvero gratificante lavorare insieme come una squadra per aiutare in definitiva i malati di cancro ".
Lo sviluppo del farmaco è stato un processo graduale, in cui i ricercatori hanno continuato a migliorare il composto iniziale, poiché il team voleva che agisse con la massima precisione possibile.
"Abbiamo iniziato con una sostanza chimica che impediva alle cellule di muoversi, poi l'abbiamo perfezionata sempre di più fino a quando non ha svolto un lavoro perfetto di arresto delle cellule senza effetti collaterali", afferma il prof. Scheidt.
“Tutti i farmaci hanno effetti collaterali”, spiega, “quindi cerchi il farmaco più specifico possibile. Questo farmaco lo fa. "
Un meccanismo raffinato
KBU2046 funziona interagendo con proteine da shock termico, che svolgono un ruolo vitale nella funzione cellulare e possono aiutare a proteggerle dalla degradazione. Il composto sviluppato dal team di ricerca influenza in modo molto specifico l'azione delle proteine in modo che possano prevenire la motilità cellulare.
"Il modo in cui funziona il farmaco è che si lega a queste proteine più pulite per fermare il movimento cellulare, ma non ha nessun altro effetto su quelle proteine", come osserva il dottor Bergan, che è ciò che rende l'attività di KBU2046 una strategia terapeutica così promettente.
Lo sviluppo di un farmaco così preciso, spiega il dottor Bergan, ha richiesto uno sforzo enorme e "ci sono voluti [gli scienziati] anni per capirlo".
Il team ha anche riscontrato altri ostacoli, come una mancanza iniziale di fondi a causa della natura insolita della ricerca nel momento in cui gli investigatori hanno deciso di intraprenderla.
“All'inizio nessuno ci avrebbe finanziato. Stavamo cercando un modo completamente diverso di trattare il cancro ", dice il dottor Bergan.
"Prevenire la malattia in stadio avanzato"
Il farmaco non è stato ancora testato sugli esseri umani, ma i ricercatori sperano che alla fine saranno in grado di condurre prove.
Tuttavia, ritengono che ciò richiederà una grande quantità di denaro - circa $ 5 milioni - e che ci vorranno circa 2 anni prima che raggiungano un punto in cui sono soddisfatti del loro lavoro preliminare sul complesso.
Per ora, i ricercatori stanno cercando di ottenere fondi che consentiranno loro di condurre studi sperimentali su nuovi farmaci, che sono un passaggio necessario nella preparazione per le sperimentazioni cliniche.
"La promessa finale di questa ricerca è che stiamo lavorando allo sviluppo di una terapia che possa aiutare a gestire la malattia in stadio iniziale, impedendo ai pazienti di contrarre la malattia in stadio avanzato più incurabile", afferma il coautore dello studio Ryan Gordon, dell'OHSU.
Finora, i ricercatori sono soddisfatti dei risultati ottenuti e del fatto che si siano ostinati a portare avanti un approccio che non è sempre stato popolare.
"Abbiamo usato la chimica per sondare la biologia per darci un farmaco perfetto che inibirebbe solo il movimento delle cellule tumorali e non farebbe nient'altro. Quel fondamentale cambiamento nella logica ci ha portato a fare tutto ciò che abbiamo fatto ".
Dr. Raymond Bergan
