Badania nad nowym zastosowaniem pyronarydyny prowadził prof. Renato Aguilera z Uniwersytetu Teksańskiego w El Paso (UTEP). Jak sam przyznaje, inspiracją do analizy struktury leku była przypadkowa obecność na seminarium uniwersyteckim w 2017 roku:
Louis Pasteur powiedział: „Przypadek sprzyja przygotowanym umysłom”. Gdy przyjrzałem się strukturze pyronarydyny, dostrzegłem jej potencjał w zwalczaniu komórek nowotworowych.
Wraz z ówczesną doktorantką, dr Pauliną Villanuevą, przeprowadził liczne eksperymenty laboratoryjne, które wykazały, że pyronarydyna spowalnia namnażanie komórek rakowych i inicjuje ich programowaną śmierć komórkową (apoptozę). Odkrycie to opublikowano w 2018 roku na łamach czasopisma PLOS One.
Lek przeciwmalaryczny skutecznie unicestwia komórki rakowe
Komórki nowotworowe charakteryzują się niekontrolowanym i znacznie przyspieszonym podziałem, co sprawia, że w krótkim czasie mogą tworzyć duże guzy, naciekać na sąsiednie tkanki i prowadzić do przerzutów, czyli rozprzestrzeniania się nowotworu do innych części ciała. W zdrowym organizmie procesy podziału komórkowego są ściśle regulowane, jednak w przypadku nowotworów mechanizmy te zawodzą, a komórki dzielą się w sposób nieograniczony, omijając naturalne mechanizmy kontroli i eliminacji uszkodzonych komórek.
Czytaj też: CRISPR/Cas9, komórki tłuszczowe i głodujące nowotwory. Pomysłowa metoda walki z rakiem
Naukowcy z UTEP odkryli, że pyronarydyna może odgrywać kluczową rolę w zakłócaniu tego procesu, ponieważ oddziałuje na enzym topoizomerazę II. Jest on niezbędny do prawidłowej replikacji DNA w dzielących się komórkach, a jego aktywność pozwala komórkom nowotworowym szybko i skutecznie namnażać się. Pyronarydyna blokuje jego działanie, co skutecznie zakłóca proces podziału komórek rakowych, uniemożliwiając im dalszy wzrost.
Dalsze badania wykazały, że działanie leku nie ogranicza się jedynie do spowalniania podziału nowotworowych komórek – pyronarydyna aktywuje również mechanizmy prowadzące do ich apoptozy. To szczególnie ważne, bo nowotwory często mają zahamowaną apoptozę, co pozwala chorym komórkom unikać śmierci i kontynuować namnażanie. Pyronarydyna przywraca zdolność organizmu do eliminacji uszkodzonych komórek, co może znacznie zmniejszyć masę guza i zahamować rozwój choroby.
Warto dodać, że lek działa selektywnie – atakuje jedynie komórki nowotworowe, oszczędzając zdrowe tkanki. Dzieje się tak, ponieważ pyronarydyna oddziałuje głównie na komórki znajdujące się w fazie szybkiego podziału, charakterystycznej dla nowotworów. Zdrowe komórki organizmu, które dzielą się w znacznie wolniejszym tempie, pozostają w dużej mierze nienaruszone. Oznacza to, że potencjalne skutki uboczne terapii mogą być mniej dotkliwe niż w przypadku wielu standardowych leków przeciwnowotworowych, które często uszkadzają zarówno chore, jak i zdrowe komórki.
Prof. Renato Aguilera dodaje:
Dzięki pyronarydynie mamy trio: spowolniony wzrost komórek nowotworowych, ich apoptozę i minimalny wpływ na zdrowe komórki. W przyszłości lek ten mógłby być potencjalnie stosowany w połączeniu z immunoterapią w celu przyspieszenia procesu zabijania komórek rakowych.
Badania na modelach zwierzęcych przyniosły obiecujące rezultaty, a wstępne testy przeprowadzone na pacjentach w końcowym stadium raka piersi, płuc i wątroby – we współpracy z firmą Armaceutica – wskazują na wydłużenie ich przeżycia. Mimo to, zanim pyronarydyna trafi do szerokiego zastosowania onkologicznego, musi przejść kliniczne badania bezpieczeństwa i skuteczności, co może potrwać kilka lat.
Dla dr Pauliny Villanuevy, obecnie pracującej w NanoScience Technology Center na Uniwersytecie Centralnej Florydy, opatentowanie leku to przełomowy moment:
To niezwykłe uczucie widzieć efekty naszej pracy. Medycyna spersonalizowana nie jest rozwiązaniem uniwersalnym, ale pyronarydyna może być przełomem dla wielu pacjentów.
Lek został opatentowany tej wiosny we współpracy z Armaceutica, która pracuje nad opracowaniem metod leczenia raka. Patent, który został przyznany przez Urząd Patentów i Znaków Towarowych Stanów Zjednoczonych (USPTO), uznaje prof. Aguilerę za wynalazcę i właściciela własności intelektualnej, jeśli chodzi o stosowanie pyronarydyny w leczeniu raka. Aguilera pełni funkcję dyrektora naukowego Armaceutica od 2019 r.
