Gonçalo Bernardes, huvudutredare vid iMM och medledare för studien. Kredit:Gonçalo Ribeiro, iMM
Naturliga föreningar har ofta lovande terapeutisk potential men användningen av dem för att behandla sjukdomar försvåras på grund av toxicitet eller icke önskvärda effekter. Nu, en ny studie ledd av Gonçalo Bernardes, gruppledare vid Instituto de Medicina Molecular João Lobo Antunes (iMM; Portugal) och professor vid University of Cambridge (Cambridge, U.K.), och Gonzalo Jiménez-Osés, gruppledare vid centret for Cooperative Research in Biosciences (Derio, Spanien), och publicerades idag i den vetenskapliga tidskriften Nature Chemistry rapporterar utvecklingen av ny kemi på naturliga föreningar som härrör från brasiliansk lapachoträdbark för att erhålla ett terapeutiskt medel som kan vara en effektiv behandling för akut myeloid leukemi.
Akut myeloid leukemi, den vanligaste formen av akut leukemi hos vuxna, är en aggressiv cancer som uppstår från en onormal ökning av antalet en typ av omogna blodkroppar, som kallas myeloidceller. Överlevnadsgraden för patienter är bara cirka 20 % efter 5 år, och det finns en hög förekomst av sjukdomsåterfall.
"Det är viktigt att hitta nya terapeutiska strategier för akut myeloid leukemi. Det finns många naturliga föreningar med medicinskt värde som inte kan användas som terapier för tillfället på grund av toxicitet och negativa effekter i friska celler. I vårt arbete, som var gjort i samarbete med Gonzalo Jiménez-Osés, använde vi dessa naturliga föreningar och modifierade dem på ett sätt som kontrollerar deras negativa effekter och låter oss dra fördel av deras terapeutiska värde", förklarar Gonçalo Bernardes, gruppledare på iMM och medledare för studien.
Under 2018 använde detta team maskininlärning för att identifiera målplatsen för en förening från lapachoträdbarken som tillhör familjen ortokinoner, kallad β-lapachone. Dessa föreningar är kända för sin potential att kontrollera den onormala ökningen av antalet celler som kännetecknar cancer, och är goda kandidater för behandling av leukemi.
"Föreningen som vi utforskade i den här studien, kallad β-lapachone, är ett lovande läkemedel för att behandla leukemi, men dess reaktiva egenskaper kan ha oönskade effekter. I detta arbete kombinerade vi två strategier för att minimera de negativa effekterna av substansen. På ena sidan lade vi till en kemisk grupp till denna förening som skyddar från dess reaktiva egenskaper. Den fungerar som en mask som täcker läkemedlets toxicitet. Denna mask frigörs i en surare miljö, som motsvarar det inre av celler. Detta leder till vår andra strategi. Vi fäste den modifierade föreningen till ett protein, en antikropp, som levererar den direkt till cancercellernas inre," tillägger Gonçalo Bernardes.
"Cancerceller har vissa markörer som skiljer dem från friska celler. Vid akut myeloid leukemi vet vi att en av dessa specifika markörer, kallad CD33, finns i cancercellerna. Vi fäste vår naturliga produkt till en antikropp som binder specifikt till denna CD33. Detta gör att läkemedlet kan gå igenom kroppen utan att skada några friska celler och när antikroppen möter cancercellen binder den till CD33-markören och levererar läkemedlet. I detta ögonblick kommer det att förvandlas till sin aktiva och giftiga form och dödar cancercellen", förtydligar Ana Guerreiro, andra författare till studien.
Förutom det terapeutiska intresset av detta tillvägagångssätt för behandling av akut myeloid leukemi, kan kemin som utvecklades i denna studie användas för andra värdefulla naturliga föreningar, vilket möjliggör användningen av föreningar med terapeutisk potential som tidigare var olämpliga för medicinsk användning. + Utforska vidare
