Hybrydowe związki mogą jednocześnie działać przeciwnowotworowo i przeciwdrobnoustrojowo

Naukowcy z Kaunas University of Technology (KTU) opracowali nowe związki hybrydowe, które w badaniach laboratoryjnych wykazywały jednocześnie aktywność wobec komórek kilku agresywnych nowotworów oraz działanie przeciwbakteryjne i przeciwgrzybicze. Wyniki opublikowane w czasopiśmie „Scientific Reports” wskazują na potencjał nowych struktur pirydyna–1,2,4-triazol, ale badacze podkreślają, że są to dopiero wstępne wyniki badań in vitro i do ewentualnego zastosowania klinicznego pozostaje długa droga.

W artykule:

• dlaczego naukowcy projektują cząsteczki o więcej niż jednym mechanizmie działania,
• na jakich komórkach nowotworowych oceniano nowe związki,
• jak związki wpływały na żywotność komórek raka płuca, raka piersi i czerniaka,
• jaką aktywność przeciwbakteryjną i przeciwgrzybiczą wykazano w laboratorium,
• dlaczego najbardziej aktywny związek okazał się zaskoczeniem dla badaczy,
• jakie badania będą konieczne przed rozważeniem zastosowania nowych cząsteczek jako leków.

Jedna cząsteczka przeciwko więcej niż jednemu problemowi

Pacjenci z chorobami nowotworowymi często muszą mierzyć się nie tylko z samym nowotworem. Leczenie może być komplikowane przez zakażenia oraz inne współistniejące problemy zdrowotne, co nierzadko prowadzi do konieczności jednoczesnego stosowania wielu produktów leczniczych. Im więcej leków otrzymuje pacjent, tym większe staje się znaczenie potencjalnych interakcji między nimi.

Jednym z kierunków współczesnej chemii medycznej jest zatem poszukiwanie cząsteczek zdolnych do oddziaływania na więcej niż jeden istotny biologicznie cel. Naukowcy z Kaunas University of Technology, we współpracy z partnerami, opracowali nowe związki hybrydowe, które w badaniach laboratoryjnych jednocześnie zmniejszały żywotność wybranych agresywnych komórek nowotworowych oraz hamowały wzrost niektórych bakterii i grzybów.

Jak wyjaśnia Aida Šermukšnytė, doktorantka w KTU Department of Organic Chemistry, cząsteczka hybrydowa jest związkiem o podwójnym działaniu, łączącym dwie lub więcej aktywnych struktur zdolnych do oddziaływania na różne cele biologiczne. Dzięki temu jedna cząsteczka może potencjalnie wpływać równocześnie na kilka mechanizmów biologicznych.

Według badaczki takie podejście może w przyszłości zwiększać skuteczność terapii oraz ograniczać prawdopodobieństwo rozwoju oporności komórek. Na obecnym etapie są to jednak założenia wynikające z koncepcji projektowania cząsteczek hybrydowych, a nie dowód skuteczności klinicznej nowych związków.

Agresywne nowotwory i narastająca oporność przeciwdrobnoustrojowa

Dr Ingrida Tumosienė z KTU Department of Organic Chemistry wskazuje, że prace nad tego rodzaju związkami są odpowiedzią na dwa poważne wyzwania współczesnej medycyny: agresywne postacie nowotworów oraz narastającą oporność drobnoustrojów na stosowane leki.

Połączenie aktywności przeciwnowotworowej i przeciwdrobnoustrojowej w jednej strukturze chemicznej jest z tego względu interesującym kierunkiem badań nad kandydatami na nowe substancje lecznicze. Nie oznacza to jednak, że taki związek będzie automatycznie bezpieczniejszy lub skuteczniejszy od stosowania kilku różnych leków. Wymaga to odrębnej oceny farmakologicznej, toksykologicznej i klinicznej.

Rak płuca, potrójnie ujemny rak piersi i czerniak

Potencjał opracowanych związków oceniano na komórkach pochodzących z kilku agresywnych nowotworów: raka płuca, potrójnie ujemnego raka piersi oraz czerniaka.

Dr Kristina Kantminienė, Associate Professor w KTU Department of Physical and Inorganic Chemistry oraz starsza badaczka projektu w Department of Organic Chemistry, wyjaśnia, że nowotwory te wybrano między innymi ze względu na wysokie ryzyko powstawania przerzutów, możliwość występowania oporności na istniejące metody leczenia oraz nadal ograniczone możliwości terapeutyczne w części sytuacji klinicznych.

Badania laboratoryjne wykazały, że niektóre spośród otrzymanych związków zmniejszały żywotność komórek nowotworowych. Oznacza to, że pod wpływem badanych substancji komórki ginęły albo przestawały się namnażać.

Autorzy zachowują jednak dużą ostrożność w interpretowaniu wyników. Kantminienė podkreśla, że obserwowane działanie nie oznacza odkrycia leku na raka.

„Badanie dostarcza jedynie wstępnej przesłanki wskazującej, że związek zasługuje na dalsze badania” – zaznacza naukowczyni.

Aktywność przeciwko bakteriom i grzybom

Istotnym elementem pracy była również ocena aktywności przeciwdrobnoustrojowej zsyntetyzowanych cząsteczek. Trzy związki wykazały silne działanie wobec badanych bakterii i grzybów.

Jeden z nich był w przeprowadzonych testach skuteczniejszy przeciwgrzybiczo niż nystatyna zastosowana jako lek kontrolny. Jego aktywność przeciwbakteryjna była natomiast porównywalna z aktywnością wankomycyny.

Dwa kolejne związki również przyniosły obiecujące wyniki. Według informacji przedstawionych przez badaczy ich aktywność w części przeprowadzonych doświadczeń była porównywalna, a niekiedy przewyższała aktywność obecnie stosowanych leków wykorzystanych jako punkty odniesienia.

Porównania te dotyczą jednak warunków laboratoryjnych. Nie można na ich podstawie wnioskować, że nowe związki są skuteczniejsze od nystatyny czy wankomycyny podczas leczenia pacjentów. Wyniki in vitro są jednym z pierwszych etapów oceny aktywności związku i nie odzwierciedlają całej złożoności farmakokinetyki, toksyczności, metabolizmu czy odpowiedzi organizmu człowieka.

Najsilniejsze podwójne działanie było zaskoczeniem

Jednym z interesujących rezultatów badań było ustalenie, że związek wykazujący najsilniejsze podwójne działanie – zarówno przeciwnowotworowe, jak i przeciwdrobnoustrojowe – nie był cząsteczką, po której naukowcy spodziewali się najlepszych wyników.

Zdaniem badaczy obserwacja ta pokazuje znaczenie wszystkich etapów opracowywania nowych kandydatów na leki: od obliczeń teoretycznych i projektowania struktur chemicznych po ich syntezę oraz bezpośrednią ocenę eksperymentalną.

„Wiemy, jakich efektów poszukujemy i które fragmenty strukturalne mogą nadawać nowym cząsteczkom takie właściwości” – wyjaśnia Tumosienė.

Proces projektowania ma charakter cykliczny. Wyniki kolejnych eksperymentów są wykorzystywane do modyfikacji struktury cząsteczek, a następnie następne warianty poddawane są ponownej ocenie. Procedura jest kontynuowana do czasu wyłonienia związków o najbardziej korzystnym profilu aktywności.

Od aktywności in vitro do potencjalnego leku prowadzi długa droga

Choć naukowcy uznają uzyskane wyniki za ważny etap prowadzonych prac, podkreślają, że do opracowania potencjalnego produktu leczniczego pozostaje jeszcze wiele etapów badań.

W pierwszej kolejności konieczne będzie dokładniejsze poznanie mechanizmów działania najbardziej obiecujących związków. Szczególnie istotna będzie również ocena ich wpływu na zdrowe komórki. Sama zdolność do zmniejszania żywotności komórek nowotworowych nie jest bowiem wystarczającym kryterium dla kandydata na lek przeciwnowotworowy – niezbędna jest odpowiednia selektywność działania.

Następne etapy musiałyby obejmować dalszą optymalizację właściwości cząsteczek, badania przedkliniczne, a dopiero w dalszej perspektywie – jeśli wcześniejsze wyniki uzasadniałyby kontynuowanie programu – badania kliniczne.

Dopiero taki proces mógłby umożliwić ocenę, czy związki opracowane obecnie w laboratorium mogą stać się podstawą nowych substancji leczniczych.

Projekt PYRANCAM i publikacja w „Scientific Reports”

Badania przeprowadzono w ramach projektu PYRANCAM (Agreement No. S-MIP-25-22), finansowanego przez Research Council of Lithuania w ramach programu Researcher Groups.

Według zespołu KTU przedstawione wyniki rozwijają wcześniejsze prace badawcze i wpisują się w międzynarodowe działania z zakresu chemii medycznej ukierunkowane zarówno na poszukiwanie nowych metod leczenia chorób nowotworowych, jak i przeciwdziałanie narastającej oporności przeciwdrobnoustrojowej.

Artykuł naukowy zatytułowany „New hybrid pyridine–1,2,4-triazole scaffolds: synthesis, in vitro evaluation of anticancer and antimicrobial activity, and in silico insights” został opublikowany 22 maja 2026 r. w czasopiśmie „Scientific Reports”. Materiał prasowy Kaunas University of Technology został opublikowany 18 sierpnia 2026 r.

Źródło: Scientific Reports, „New hybrid pyridine–1,2,4-triazole scaffolds: synthesis, in vitro evaluation of anticancer and antimicrobial activity, and in silico insights”.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-53201-3