Cancerul poate începe aproape oriunde în corpul uman. Acesta este caracterizat de celule care se divid în mod necontrolat şi care pot fi capabile să ignore semnalele de a muri sau de a se opri din diviziune şi chiar să se sustragă sistemului imunitar. În prezent, oamenii de ştiinţă depun eforturi pentru crearea de noi terapii inovative cu care să atace cancerul. O echipă de la universitatea americană Purdue a dezvoltat o nouă terapie care ţinteşte celulele canceroase cu un fir modificat de microARN (miARN) care blochează în mod natural diviziunea celulară.
O nouă terapie împotriva cancerului, dezvoltată de cercetătorii de la Universitatea Purdue, atacă tumorile, determinând celulele canceroase să absoarbă un fragment de ARN care blochează în mod natural diviziunea celulară.
Potrivit unui articol apărut marţi, 5 septembrie, în revista medicală, Oncogene, tumorile tratate cu noua terapie nu au crescut în dimensiune pe parcursul unui studiu de 21 de zile, în timp ce tumorile netratate şi-au triplat dimensiunea în aceeaşi perioadă de timp.
Terapia, testată pe modele de şoareci, combină un sistem de livrare care vizează celulele canceroase cu o versiune special modificată a microARN-34a, o moleculă care acţionează în acelaşi mod „ca frânele unei maşini", încetinind sau oprind diviziunea celulară, a declarat Andrea Kasinski, autoarea principală a cercetării şi lector universitar de ştiinţe biologice la Purdue.
În plus faţă de încetinirea sau inversarea creşterii tumorale, microARN-34a a suprimat puternic, timp de cel puţin 120 de ore, activitatea a cel puţin trei gene: MET, CD44 şi AXL - cunoscute pentru a conduce cancerul şi rezistenţa la alte terapii împotriva cancerului.
Rezultatele indică faptul că terapia în curs de brevetare, cea mai nouă iteraţie în mai mult de 15 ani de activitate, care vizează microARN-ul (miARN) pentru a distruge cancerul, ar putea fi eficientă de una singură şi în combinaţie cu medicamentele existente atunci când este utilizată împotriva cancerelor care au dezvoltat rezistenţă la medicamente.
„Când am obţinut datele, am fost extaziaţi. Sunt încrezătoare că această abordare este mai bună decât standardul actual de tratament şi că există pacienţi care vor beneficia de asta", a declarat Kasinski, membră a Institutului Purdue pentru cercetarea cancerului.
MicroARN-34a este un fir dublu scurt de acid ribonucleic - un şir de acizi ribonucleici ataşaţi ca dinţii unui fermoar pe lungimea unui lanţ de zahăr-fosfat.
Cele două şiruri de miARN sunt legate în mod inegal, un şir acţionând pentru a ghida un complex proteic către locul de lucru din celulă, în timp ce celălalt şir este distrus.
(Imagine: O nouă terapie ţinteşte celulele canceroase cu un fir modificat de microARN care blochează în mod natural diviziunea celulară. Credit: Second Bay Studios/Purdue University).
În celulele sănătoase, miARN-34a este abundent, dar prezenţa sa este dramatic redusă în multe celule canceroase.
Deşi ideea de a reintroduce miARN-34a în celulele canceroase pare simplă, echipa de cercetători a trebuit să depăşească multe provocări pentru a elabora o terapie eficientă.
ARN-ul natural se descompune rapid, aşa că, pentru a îmbunătăţi durabilitatea terapiei, echipa a stabilizat miARN-34a prin adăugarea mai multor grupuri mici de atomi de-a lungul şirului.
Echipa şi-a modelat modificările după o structură chimică aprobată de Autoritatea americană de reglementare pentru alimente şi medicamente, FDA, pe care cercetătorii de la compania de biotehnologie Alnylam au folosit-o pentru ARN-uri interferente scurte similare.
Experimentele pe modele de şoareci arată că miARN-34a modificat rezistă cel puţin 120 de ore după ce a fost introdus.
Ca un bonus, miARN-34a complet modificat este invizibil pentru sistemul imunitar, care în mod normal ar ataca ARN-ul bicatenar introdus în organism.
Pentru a se asigura că miARN-34a modificat ajunge în celulele canceroase, echipa a ataşat firul dublu la o moleculă de vitamina folat.
Suprafeţele tuturor celulelor din corpul nostru au receptori care se leagă de folat şi atrag vitamina în celulă, dar celulele din multe tipuri de cancer - de sân, pulmonar, ovarian şi cervical - au mult mai mulţi receptori de folat pe suprafaţa lor celulară decât celulele sănătoase.
Micul miARN-34a şi compusul de folat pătrunde în ţesutul dens al tumorilor şi se leagă de receptorul de folat de pe suprafaţa celulară.
Apoi este atras în interiorul unui mic sac din membrană celulară numit veziculă. Odată intrat în celulă, o parte din miARN-34a poate scăpa din veziculă, încetinind diviziunea celulară.
Specificitatea ţintită a terapiei reduce cantitatea de compus care trebuie administrată pentru a fi eficientă, ceea ce, la rândul său, reduce potenţiala toxicitate, efectele secundare şi costurile.
De asemenea, echipa poate pregăti o versiune separată, care vizează un receptor de suprafaţă celulară diferit, pentru celulele cancerului de prostată, care nu produc receptorii de folat în exces.
Kasinski şi echipa sa sunt încrezători în beneficiile celei mai recente iteraţii şi se vor pregăti în continuare pentru testele clinice.
Inovaţia a fost avansată către biroul de comercializare a tehnologiilor, Purdue Innovates, care a depus o cerere de brevet privind deţinerea proprietăţii intelectuale pentru această nouă terapie împotriva cancerului.
