Przełomowe odkrycie może prowadzić do powstania nowych terapii leczenia nowotworów

Naukowcy z Uniwersytetu Kolorado w Boulder (CU Boulder) twierdzą, że nowe analizy pozwoliły na rozwikłanie tajemnicy enzymu, który ma wpływ na rozwój raka. Chodzi o enzym CDK7, który jest kluczowy dla regulacji cyklu komórkowego i mnożenia się komórek, a biorąc pod uwagę te ważne role regulacyjne, może też niestety odgrywać swoją część w rozwoju komórek nowotworowych.

Odkrycie może doprowadzić do powstania innowacyjnych terapii z wykorzystaniem inhibitorów CDK7. Badania pokazują bowiem, że te nowe leki zaprojektowane w celu hamowania CDK7 "mogą szybko wyłączyć ścieżki ekspresji genów, które napędzają mnożenie się komórek w dziesiątkach różnych rodzajów tkanek".

Eksperci zaznaczają, że aby organy mogły się rozwijać i regenerować, komórki muszą się rozmnażać. Jest to normalny i pożądany proces. Jednak gdy coś pójdzie tu nie tak, konsekwencje mogą być opłakane - może to bowiem prowadzić do niekontrolowanego wzrostu komórek, a co za tym idzie, może rozwinąć się nowotwór. Badania naukowców z CU Boulder, opublikowane w czasopiśmie Science Advances, "oferują bezprecedensowy wgląd w to, jak zagadkowy enzym, znany jako CDK7, napędza ten złożony proces", wskazuje uczelnia.

- Ta praca zajmuje się tajemnicą otaczającą enzym krytyczny dla regulacji cyklu komórkowego i mnożenia się komórek - powiedział starszy autor badania, Dylan Taatjes, profesor w Katedrze Biochemii CU Boulder. - Nie tylko pomaga nam zrozumieć fundamentalny proces biologiczny, ale ma również szerokie zastosowania terapeutyczne.

W ostatnich latach kilka firm opracowało inhibitory CDK7, które wydawały się obiecujące - w badaniach klinicznych faktycznie działały na spowolnienie wzrostu guza. Jednak pojawia się kilka problemów. Od lat nie jest bowiem do końca jasne, jak te leki to robią, a do tego specyfiki tego typu cały czas mają poważne skutki uboczne. W dodatku w badaniach klinicznych żadnemu z tych inhibitorów nie udało im się całkowicie zabić guzów. Brakowało tu kluczowej wiedzy na temat CDK7.

Aby lepiej zrozumieć, jak funkcjonuje ten regulator, naukowcy przyjrzeli się temu, jak zachowuje się inhibitor CDK7 dostarczony przez firmę Syros Pharmaceuticals - już stosowany w badaniach klinicznych na komórkach nowotworowych tkanek ludzkich. Zaawansowane obliczenia i pomiary pomogły wykazać sposób działania leku i zachowanie enzymu.

W ciągu 30 minut podstawowy zestaw czynników, które włączają geny powodujące mnożenie się komórek, został równomiernie wyłączony, wskazują badacze.

- W innych eksperymentach stwierdzono, że ten sam zestaw czynników transkrypcyjnych był stale włączony we wszystkich testowanych liniach proliferujących komórek. Obejmowało to 79 linii komórkowych, głównie z ludzkich nowotworów, reprezentujących 27 różnych typów tkanek. Po raz pierwszy wskazuje to na uniwersalny mechanizm, za pomocą którego CDK7 kontroluje proliferację komórek ludzkich - przekazał Taatjes.

Wyniki te wskazują na możliwość opracowania nowych terapii, które będą szybko wyłączać niektóre chorobotwórcze funkcje enzymu, nie naruszając jednocześnie jego korzystnych funkcji. Z tą wiedzą naukowcy muszą przystąpić do dalszych badań, by dopracować leki. Rezultatem ma być skuteczniejszy środek niszczący guzy, bez powodowania dużej liczby skutków ubocznych.