Medycyna szybko zmniejsza przerzuty raka piersi u myszy

• Najczęstszy rodzaj raka piersi jest nieuleczalny, jeśli rozprzestrzenia się na inne części ciała.
• Badanie na myszach sugeruje, że lek o nazwie ErSO nie tylko zabija pierwotne guzy piersi, ale także zabija raka z przerzutami w kościach, mózgu, wątrobie i płucach.
• Komórki rakowe nie wydają się być odporne na ErSO, w przeciwieństwie do obecnych terapii lekowych.
• Ten nowy lek działa poprzez nadmierną aktywację mechanizmu komórkowego, który zwykle chroni komórki.

Każdego roku u około 2,3 miliona kobiet na całym świecie diagnozuje się raka piersi.

Około trzy czwarte wszystkich przypadków to typ raka zwany receptorem estrogenowym z dodatnim receptorem, w którym komórki rakowe mają receptor w swoich błonach, który wiąże się z hormonem płciowym estrogenem. Ten rodzaj raka piersi jest nieuleczalny, jeśli się rozprzestrzenia.

Problem z obecnymi lekami, takimi jak tamoksyfen, polega na tym, że komórki rakowe mogą rozwinąć oporność na lek.

Naukowcy z University of Illinois Urbana-Champaign pracują nad nowym rodzajem leku, który mógłby zapobiegać oporności na lek.

Lek ten, zwany ErSO, działa poprzez nadmierną aktywację mechanizmu reakcji na stres. Ten mechanizm normalnie chroni komórki rakowe przed uszkodzeniem. Kiedy jednak ten mechanizm przechodzi w nadbieg, zabija komórki.

W modelach mysich z rakiem piersi z dodatnim receptorem estrogenowym lek ten szybko zabił 95%-100% pierwotnych komórek nowotworowych i ich przerzutów do mózgu, wątroby, płuc i kości.

„Nawet jeśli kilka komórek raka piersi może przetrwać i umożliwić odrastanie guzów w ciągu kilku miesięcy, guzy, które odrastają, pozostają całkowicie wrażliwe na ponowne leczenie za pomocą ErSO” – mówi David Shapiro, profesor biochemii, który współprowadził badania z profesorem chemii. Paula Hergenrothera.

„To uderzające, że ErSO spowodowało szybkie zniszczenie większości przerzutów raka w płucach, kościach, wątrobie i spowodowało dramatyczne zmniejszenie przerzutów raka w mózgu, ponieważ guzy, które rozprzestrzeniły się na inne części ciała, są odpowiedzialne za większość zgonów z powodu raka piersi” , mówi profesor Shapiro.

W poprzednich badaniach inny lek, który aktywuje ten sam mechanizm reakcji na stres, powodował niepożądane skutki uboczne u myszy.

Jednak ErSO zabijał komórki rakowe szybciej niż inny lek i był dobrze tolerowany przez myszy, szczury i psy.

Naukowcy informują o swoich odkryciach w: Czasopismo Science Translational Medicine.

Nadmierna reakcja na stres

Komórki raka piersi z receptorami dla estrogenu przygotowują się na stres związany z szybkim wzrostem poprzez aktywację ścieżki zwanej antycypacyjną odpowiedzią na rozwinięte białka.

Ta ścieżka odpowiedzi na stres może pomóc guzom piersi rozwinąć oporność na konwencjonalne leki przeciwnowotworowe. Leki te działają poprzez blokowanie lub hamowanie receptora estrogenowego.

Ale nowy lek ErSO wiąże się z inną częścią receptora estrogenowego. Działanie to powoduje nadmierną aktywację szlaku odpowiedzi na stres, co ma fatalne konsekwencje dla komórek.

Co najważniejsze, ten lek wydaje się być selektywny, zabija tylko komórki rakowe, a nie zdrowe.

„Unikalną cechą tego związku jest to, że nie dotyka on komórek pozbawionych receptora estrogenowego i nie wpływa na zdrowe komórki – niezależnie od tego, czy mają receptor estrogenowy”, mówi profesor Hergenrother.

„Ale ten lek jest bardzo silny przeciwko komórkom nowotworowym posiadającym receptory estrogenowe” – mówi.

U myszy przerzutowe nowotwory piersi pochodzące z komórek ludzkich często zmniejszały się do niewykrywalnego poziomu w ciągu tygodnia leczenia ErSO.

„Wiele z tych guzów piersi kurczy się o ponad 99% w ciągu zaledwie 3 dni. ErSO działa szybko, a jego wpływ na raka piersi u myszy jest duży i dramatyczny”.

Linia do produkcji białka

Odpowiedź na niesfałdowane białko jest mechanizmem regulacyjnym, który rozpoczyna się, gdy niesfałdowane białka zaczynają gromadzić się w retikulum endoplazmatycznym. Jest to struktura w komórkach, która działa jak linia produkcyjna, która składa nowo powstałe białka w ich ostateczne kształty.

Normalnie, gdy reakcja na stres zmniejszyła liczbę niesfałdowanych białek, ponownie się wyłącza.

Jednak w komórkach raka piersi z receptorami estrogenowymi reakcja na stres pozostaje włączona w ramach przygotowań do szybkiego wzrostu i produkcji białka.

Naukowcy odkryli, że ErSO działa poprzez dalsze podkręcanie reakcji na stres do stopnia, który jest śmiertelny dla komórek rakowych.

W szczególności jednym z efektów ErSO na komórki rakowe jest uwalnianie powodzi jonów wapnia z retikulum endoplazmatycznego w ciągu kilku minut od ekspozycji na lek.

„To uwalnianie wapnia powoduje silną i trwałą aktywację szlaku odpowiedzi na stres, ale samo nie zabija komórek rakowych” – mówi profesor Shapiro.

„Następna utrata energii w komórce rakowej i niezdolność do produkcji nowych białek odgrywają kluczową rolę w śmierci komórek rakowych po ekspozycji na ErSO” – wyjaśnił.

W dalszych badaniach przedklinicznych zespół badawczy z University of Illinois planuje zbadać, czy ErSO jest skuteczny przeciwko innym typom komórek nowotworowych, które mają w swoich błonach receptory estrogenowe.

Naukowcy donoszą, że firma farmaceutyczna Bayer ma teraz wyłączne prawa do opracowania ErSO jako terapii przeciwnowotworowej.

Dopiero badania kliniczne ujawnią, czy lek ten jest skutecznym i bezpiecznym sposobem leczenia przerzutowego raka piersi u ludzi.