Csak ott lép működésbe, ahol kell: újfajta célzott rákterápián dolgoznak a HUN-REN TTK kutatói

A HUN-REN Természettudományi Kutatóközpont (HUN-REN TTK) Szerves Kémiai Intézetében működő MTA – HUN-REN TTK Lendület Kémiai Biológia Kutatócsoport munkatársai legújabb kutatásukban a kemoterápiás szerek esetében, a nagyobb pontosság érdekében olyan stratégiát dolgoztak ki, amely lehetővé teszi a hatóanyagok térben és időben precízebb aktiválását.

Képünk illusztráció Forrás: Shutterstock

Az eredményeiket bemutató publikáció az egyik legrangosabb kémiai folyóiratban, a Journal of the American Chemical Society-ben jelent meg.  

A célzott kemoterápiák egyik legnagyobb előnye, hogy a hatóanyagok elsősorban a daganatos sejtekben fejtik ki hatásukat, így kevesebb káros mellékhatást okoznak az egészséges szövetekben. Ehhez azonban nemcsak a gyógyszer célba juttatása fontos, hanem az is, hogy mikor és milyen körülmények között válik aktívvá. A kutatók szerint az ideális megoldás az lenne, ha a hatóanyag csak a tumor közelében, valamilyen külső vagy belső kontroll hatására „kapcsolna be”.

Csak a rák ellen aktiválódjon

Egy ilyen megoldás a hatóanyagok fénnyel történő aktiválása, amely például fényérzékeny blokkolócsoportok vagy védőcsoportok alkalmazásával valósítható meg. A fényre érzékeny (azaz fotolabilis) védőcsoportok lehetővé teszik, hogy a hatóanyagok aktivitását térben és időben is fénnyel szabályozzuk, ugyanakkor a fény pontos célzóképessége csak jól meghatározott, élesen körülhatárolt célpontoknál használható ki igazán.

Abban az esetben, amikor például daganatos sejtek elszórtan helyezkednek el, további szabályozó elemekre van szükség, amelyek lehetővé teszik, hogy a fénnyel való aktiválás valóban csak a rákos sejtek környezetében valósuljon meg, egészséges sejteknél viszont ne – magyarázzák a kutatók. Ugyanakkor jelenleg csak kevés olyan megoldás áll rendelkezésünkre, amely a fotolabilis védőcsoportokon alapuló aktiválási folyamatokat további feltételekhez is képes kötni.

Sejtes kísérletekben

A HUN-REN Természettudományi Kutatóközpont MTA – HUN-REN TTK Lendület Kémiai Biológia Kutatócsoportja legújabb munkájának eredményeként olyan megközelítést fejlesztett ki, amely a kétlépcsős azonosítás analógiájára két biztonsági elemet alkalmaz a gyógyszervegyület aktiválására. A kutatók olyan fotolabilis védőcsoportot állítottak elő, amely alapállapotban színtelen, azaz nem szabadít fel hatóanyagot akkor sem, ha fény éri. Ez az „álcázott” állapot egy biokompatibilis, szelektív, úgynevezett bioortogonális reakcióval megszüntethető, azaz a reakció után már fénnyel besugározva a hozzákapcsolt, addig inaktivált hatóanyagot elengedi, aktiválja.

Amennyiben az álcát lerántó kémiai reakció kizárólag a rákos sejtek felszínén vagy a sejteken belül játszódik le, a fénnyel történő besugárzás csak ott teszi lehetővé az aktiválást, míg az egészséges sejtekben nem. A koncepciót a kutatók sejtes kísérletekben is igazolták, ahol az SN38 nevű erős topoizomeráz-gátló szer csak akkor szabadult fel, ha mindkét feltétel, azaz a kémiai reakció és a zöld fénnyel való besugárzás is teljesült.  

Ezzel a módszerrel elvileg bármely daganat célpont lehet, amelynek felszínét szelektíven módosítani tudjuk a bioortogonális reakciópartner funkciós csoportjával. Ugyanakkor az ilyen külső kontrollal történő kezelés (például fény aktiválásával) elsősorban az inoperábilis tumorok – legyenek azok nehezen hozzáférhetők vagy egyéb okból műthetetlenek – esetében alkalmazható

– magyarázta dr. Kele Péter, a kutatócsoport vezetője.

A klinikai alkalmazásig ugyan még további kutatások szükségesek, az eredmény új irányt mutat a fényvezérelt gyógyszeraktiválás területén. A felfedezés hosszú távon hozzájárulhat olyan módszerek fejlesztéséhez, amelyek minimális mellékhatás mellett, nagy pontossággal teszik lehetővé hatóanyagok aktiválását.