Zespół badawczy z MHH unieruchamia komórki nowotworowe za pomocą syntetycznego Adhibinu, zapobiegając ich migracji i przyczepianiu się do innych komórek.
Każda komórka w organizmie zazwyczaj zajmuje określone miejsce jako część tkanki. Wyjątek stanowią nieliczne typy komórek, takie jak komórki krwi czy układu odpornościowego. Jednak komórki nowotworowe przekraczają te granice – naciekają sąsiednie tkanki, rozmnażają się i mogą się od nich odłączać, przedostając się do innych części ciała poprzez układ krwionośny lub limfatyczny. Tam przyczepiają się do nowych komórek i tworzą przerzuty. Proces ten nie jest jeszcze w pełni poznany, jednak istotną rolę wydają się odgrywać tzw. Rho-GTPazy (homologi Ras). Te białka przetwarzają sygnały wewnątrz komórek i regulują ich wzrost, różnicowanie do zaprogramowanego typu komórkowego oraz migrację.
Rho-GTPazy działają jak molekularne przełączniki – wiążąc fosforanowe związki GTP i GDP, przechodzą między stanem aktywnym a nieaktywnym. GTP odpowiada pozycji „włączonej”, uruchamiając procesy biologiczne, natomiast GDP oznacza stan „wyłączony”, zatrzymując je. Równowaga w tym mechanizmie jest kluczowa: nadmierna ilość lub nadaktywność Rho-GTPaz, spowodowana mutacjami genetycznymi, może prowadzić do zaburzeń wzrostu i różnicowania komórek, co sprzyja rozwojowi nowotworów.
Zespół badawczy pod kierownictwem prof. dr. Georgiosa Tsiavaliarisa, kierownika grupy badawczej ds. biofizyki komórkowej w Instytucie Chemii Biofizycznej Medycznej Szkoły Wyższej w Hanowerze (MHH), odkrył substancję czynną, która zakłóca określony etap szlaku sygnałowego Rho. Dzięki temu hamuje nie tylko zdolność komórek nowotworowych do tworzenia zwartych struktur, ale również ich migrację. Odkrycie to może znaleźć zastosowanie w zapobieganiu przerzutom. Wyniki badań opublikowano w renomowanym czasopiśmie „Nature Communications”.
Blokowanie funkcji motorycznej
Profesor Tsiavaliaris prowadzi badania nad motoryką miozyny – białka pełniącego funkcję „mini-maszyny”, napędzającego wiele kluczowych procesów komórkowych. Miozyny transportują małe „pakiety” wewnątrz komórki i oddziałują z cytoszkieletem, czyli dynamiczną siecią włókien i rurek, rozciągającą się od jądra komórkowego do błony komórkowej. Co istotne, miozyny obniżają aktywność Rho-GTPaz, co czyni je szczególnie interesującymi celami terapii przeciwnowotworowej.
„Nasza grupa badawcza odkryła syntetyczną substancję czynną o nazwie Adhibin, która blokuje funkcję motoryczną miozyn, a tym samym dodatkowo hamuje działanie Rho-GTPaz” – wyjaśnia prof. Tsiavaliaris. W efekcie mechanizmy prowadzące do powstawania przerzutów zostają zahamowane: komórki nowotworowe tracą zdolność do swobodnej migracji i przyczepiania się do innych tkanek.
Unieruchomienie komórki nowotworowej
W przeciwieństwie do wielu leków onkologicznych, które niszczą zarówno komórki nowotworowe, jak i zdrowe, Adhibin działa selektywnie – jedynie na proces powstawania przerzutów, „unieruchamiając” komórkę nowotworową. „To kluczowa kwestia, ponieważ choć Adhibin może również wpływać na Rho-GTPazy w innych komórkach, nie wykazuje toksyczności i jego niepożądane działanie na zdrowe komórki pozostaje ograniczone” – tłumaczy prof. Tsiavaliaris.
Wspólnie z Despoiną Kyriazi, pierwszą autorką badania, naukowcy przetestowali Adhibin na komórkach nowotworowych oraz w organoidach – miniaturowych modelach narządów. Wyniki były obiecujące: „Udało nam się praktycznie zamrozić migrację komórek nowotworowych po dodaniu Adhibinu. Po usunięciu substancji komórki odzyskiwały zdolność do przemieszczania się i przyczepiania” – opisuje biochemik.
Zespół badawczy stworzył już bibliotekę różnych wariantów Adhibinu, które w kolejnych badaniach przedklinicznych będą testowane pod kątem skuteczności i bezpieczeństwa. Jeśli wyniki potwierdzą ich skuteczność i nie pojawią się nieoczekiwane skutki uboczne, Adhibin może stać się podstawą nowych leków antyprzerzutowych, uzupełniając obecne terapie nowotworowe.
Oryginalna publikacja: „An allosteric inhibitor of RhoGAP class-IX myosins suppresses the metastatic features of cancer cells” – dostępna pod adresem: Nature Communications.
Źródło: Medizinische Hochschule Hannover
