Komórki nowotworowe mają słabość, o której nie wiedzą – ich apetyt na miedź może je zabić. Naukowcy z Ruhr University w Bochum opracowali kompleks miedzi, który selektywnie niszczy komórki rakowe, okazując się około 100 razy skuteczniejszy niż stosowane obecnie w chemioterapii pochodne platyny. Wyniki opublikowano w piśmie „Advanced Functional Materials„, a kluczem do odkrycia jest mechanizm zwany kuproptozą.
Kuproptoza zasadniczo różni się od wszystkich dotychczas znanych mechanizmów śmierci komórek. Miedź, która przedostaje się do komórki, wiąże się ze specyficznymi białkami w mitochondriach – strukturach odpowiadających normalnie za produkcję energii. W efekcie białka te się zlepiają, co prowadzi do obumarcia komórki. Komórki nowotworowe, ze swoim szczególnie intensywnym metabolizmem, pobierają więcej miedzi niż zdrowa tkanka – i właśnie dlatego uszkodzenie ich mitochondriów jest dla nich znacznie bardziej niebezpieczne.
Światło jako spust – precyzja na poziomie komórki
Zespół Johannesa Kargesa stanął początkowo przed poważnym problemem – substancja zabijała także zdrowe komórki. Rozwiązanie okazało się eleganckie. Naukowcy połączyli aktywny składnik z polimerowymi nanocząsteczkami BODIPY aktywowanymi światłem, które pełnią rolę inteligentnego nośnika.
Ze względu na przyspieszony metabolizm komórek nowotworowych, nanocząsteczki gromadzą się w guzach. Powłoka polimerowa zapobiega przedwczesnemu i niekontrolowanemu uwalnianiu kompleksu miedzi.
Do uwolnienia substancji czynnej wymagany jest bodziec świetlny. Promieniowanie selektywnie rozrywa wiązanie, nanocząsteczki się rozpuszczają, a kompleks miedzi jest uwalniany lokalnie – precyzyjnie tam, gdzie ma zadziałać.
CYNICZNYM OKIEM: Rak ma intensywny metabolizm i łapczywie pochłania miedź. Naukowcy postanowili po prostu dać mu to, czego chce – tyle że w dawce, której nie przeżyje. Elegancja godna truciciela z kryminału Agathy Christie.
Wstępne wyniki laboratoryjne dają dodatkową nadzieję – metoda okazuje się skuteczna także w przypadku komórek nowotworowych opornych na leczenie, gdzie konwencjonalne metody chemioterapii osiągają swoje granice.
Przed zastosowaniem klinicznym konieczne są jeszcze liczne badania, ale sam mechanizm jest rewolucyjny. Zamiast zalewać organizm toksyczną chemią, jak w przypadku pochodnych platyny, nanocząsteczki dostarczają miedź wyłącznie do guza i uwalniają ją dopiero po naświetleniu – minimalizując skutki uboczne dla zdrowych tkanek.
CYNICZNYM OKIEM: Substancja jest 100 razy skuteczniejsza od obecnych leków, ale „przed zastosowaniem klinicznym konieczne są liczne badania”. Czyli pacjenci poczekają jeszcze dekadę – bo tak działają procedury, gdy stawką jest „tylko” życie.
