Oamenii de ştiinţă au creat o nouă terapie anti-cancer folosind o tehnologie cunoscută sub numele de „chimie click", care a fost premiată cu Nobel în 2022 şi se referă la modul în care moleculele se pot îmbina rapid şi eficient în interiorul organismelor vii, fără a perturba chimia normală a celulei, permiţând cercetătorilor să îmbunătăţească tratamentele care ţintesc ţesuturile canceroase.
Un nou studiu realizat de cercetători de la University College London (UCL) şi de la Universitatea Stanford, şi publicat luni, în Nature Chemistry, deschide noi posibilităţi pentru modul în care ar putea fi construite în viitor imunoterapiile de ultimă generaţie împotriva cancerului.
Echipa de cercetători a creat o terapie anticancer cu trei componente: una care vizează celula canceroasă, alta care recrutează o celulă albă din sânge numită celulă T (celule ale sistemului imunitar) pentru a ataca celula canceroasă, şi o a treia care elimină o parte din apărarea celulei canceroase.
Anterior, acest tip de terapie cu trei componente a fost construită doar cu ajutorul unui proces complex numit inginerie proteică, în care secvenţele de ADN pentru mai multe proteine sunt combinate şi inserate într-o singură celulă.
Una dintre terapiile cu trei componente construite de cercetători, care a folosit o enzimă numită sialidază pentru a elimina zaharurile pe care celula canceroasă le foloseşte pentru a se ascunde de sistemul imunitar, s-a dovedit deosebit de eficientă în laborator, în uciderea celulelor cancerului de sân.
Cercetătorii spun că acest lucru indică faptul că enzima - care a început doar recent să fie explorată în cercetarea în domeniul cancerului - are potenţialul de a sta la baza agenţilor anticancerigeni de generaţie următoare.
„Chimia click reprezintă o modalitate mai rapidă şi mai adaptabilă de a construi aceşti agenţi anti-cancer multifuncţionali decât ingineria proteică. Este relativ uşor să ataşăm 'mânere' click la proteine, astfel încât putem încerca rapid o mulţime de combinaţii pentru a testa ce ar putea funcţiona cel mai bine", a declarat primul autor, dr. Peter Szijj (UCL Chemistry).
În timp ce, folosind ingineria proteică, este nevoie de un mecanism separat pentru fiecare componentă, a precizat el.
Chimia click se bazează pe doi parteneri de reacţie ('mânere click') care se pot ataşa unul de celălalt foarte rapid şi selectiv, fără a produce niciun produs secundar toxic.
Aceste mânere click pot fi adăugate la proteine - în acest caz folosindu-se o nouă clasă de reactivi care pot fi ajustaţi pentru modificarea selectivă a proteinelor - permiţându-le acestora să se lege perfect între ele ca într-un joc de lego.
Inventatorii chimiei-click au primit Premiul Nobel pentru Chimie în anul 2022.
Carolyn Bertozzi, profesoară în cadrul facultăţii de ştiinţe şi ştiinţe umaniste de la Stanford, şi coautor la această ultimă cercetare, a fost una dintre cei trei cercetători câştigători ai premiului Nobel pentru activitatea sa în domeniul chimiei bio-ortogonale, termen pe care cercetătoarea l-a inventat - chimia-click în celulele vii (reacţii chimice compatibile cu sistemele vii).
„Această nouă construcţie care produce (prin chimia click) o unitate moleculară în format CiTE (checkpoint-inhibitory T cell engagers/activatori ai inhibitorilor punctelor de control cu celule T) are potenţialul de a fi un nou tip de imunoterapie împotriva cancerului", a declarat prof. Bertozzi.
Pentru noua lucrare, cercetătorii de la UCL au folosit mai întâi chimia click pentru a aduce împreună două fragmente de anticorpi - un fragment care se leagă de o celulă canceroasă, şi un alt fragment care se leagă de o celulă T, astfel încât să distrugă celula canceroasă.
Activatori similari ai celulelor T, creaţi prin intermediul ingineriei proteice, au fost deja aprobaţi pentru utilizare la om şi sunt folosiţi pentru a trata în Statele Unite şi în Europa cancere precum mielomul multiplu, un cancer rar al sângelui.
Echipa a adăugat apoi o a treia componentă, un inhibitor al punctelor de control, care elimină o componentă a apărării celulei canceroase.
Această componentă a fost fie un fragment de anticorp care blochează PD-1, procedeu consacrat deja şi utilizat pentru a trata anumite forme avansate de cancer de piele sau de plămâni, şi care reactivează celulele imunitare pentru a ţinti celulele canceroase, fie enzima sialidază, mai experimentală, menită să elimine zaharuri specifice (acizi sialici) de pe suprafaţa celulei canceroase, şi de pe celulele T.
Aceste zaharuri, prezente pe toate celulele umane, sunt produse în cantităţi mari de către celulele canceroase şi le ajută să se ascundă de sistemul imunitar, dezactivând celulele imunitare care se apropie să le atace.
Echipa de cercetare a constatat că adăugarea oricăreia dintre aceste componente a îmbunătăţit eficienţa terapiei de distrugere a cancerului, iar adăugarea sialidazei s-a dovedit deosebit de puternică.
Cercetătorii au adăugat, de asemenea, o a patra moleculă, biotina, ceea ce le-a permis să vizualizeze cât de bine se leagă componentele de respectivele lor ţinte.
Ei au declarat că aceasta ar putea fi înlocuită cu o altă moleculă mică cu o funcţie diferită, pentru a minimiza efectele secundare, care să mascheze construcţia proteică până când aceasta ajunge la ţinta sa: cancerul.
Cercetătorii spun că utilizarea chimiei în acest mod pentru a crea terapii împotriva cancerului are „un mare potenţial neexploatat care încă aşteaptă să fie descoperit".
Noua terapie care conţine enzima sialidază urmează acum să fie testată în continuare pe animale înainte de începerea testelor pe oameni.
