Objev mezinárodního týmu pod vedením vědců z CEITEC Masarykovy univerzity by mohl zásadně zlepšit léčbu rakoviny. Vyvinuli nové molekulární útvary, které mohou pomoci lépe zacílit léčivé látky na rakovinné buňky, čímž se zvýší účinnost léčby.
Výzkumný tým vytvořil takzvané „supramolekulární nanoklícky“. Jde o miniaturní, okem neviditelné molekulární struktury, které dokáží přenášet léčivé látky přímo do rakovinných buněk. Inspirací pro tento výzkum byly přirozené transportní procesy, které v lidském těle probíhají.
Klasické léky proti rakovině sice ničí tyto buňky velmi účinně, problém je, že stejně silně poškozují také jejich okolí, tedy buňky zdravé. Nová léčba dopraví „jed“, v tomto případě toxické palladium, přímo do konkrétní buňky, takže toto riziko nehrozí.
„Tyto struktury jsme vytvořili za použití molekul běžně se vyskytujících v trávicím traktu – žlučových kyselin, které jsme mírně modifikovali do podoby takzvaných organických ligandů a spojili s kovovými ionty palladia. Dokáží pronikat buněčnými membránami do jaterních rakovinných buněk a uvolnit toxickou látku, čímž potlačují životaschopnost patogenních buněk,“ uvedl Ondřej Jurček, vedoucí výzkumného týmu, který v době výzkumu v institutu působil.
Klece, které se postaví samy
Překvapivě jednoduchý proces výroby těchto útvarů spočívá v tom, že jednotlivé složky samy vytvoří stabilní strukturu. Tento proces, který vědci nazývají „samoskládání“, je rychlý a efektivní. Jednotlivé stavební bloky vědci rozpustí, mírně zahřejí a za pouhou hodinu se molekuly samy uspořádají do struktury nanoklícky.
„Nejnáročnější částí této práce je strukturní analýza uspořádání schránky, tedy jak jsou jednotlivé stavební bloky propojeny. Museli jsme kombinovat analytické metody a vytvářet modely prostřednictvím výpočetní chemie, dokud počítačový model neodpovídal produktu ve zkumavce. Je to zdlouhavá a náročná detektivní práce,“ popsal Subhasis Chattopadhyay, student, který se na výzkumu podílel.
Vytvořené struktury vědci podrobili testování v biologických studiích, což přineslo další překvapivé výsledky. Kombinace organického ligandu a kovového iontu palladia vedla téměř k 60násobnému nárůstu vstupu toxického palladia do rakovinných buněk, což způsobilo jejich zmenšení a potlačení životaschopnosti na polovinu. Výsledky ukázaly, že srovnatelná dávka palladia bez nanoklícky neměla žádný významný efekt.
Autoři věří, že tento výzkum má pro společnost velký potenciál. Pokud budou tyto nové molekulární útvary využity v praxi, mohou podle nich přinést efektivnější způsoby léčby rakoviny, které by byly cílenější a šetrnější k zdravým tkáním. To by mohlo znamenat menší vedlejší účinky pro pacienty a rychlejší regeneraci po léčbě. Kromě toho mohou tyto molekuly inspirovat i nové terapeutické přístupy v dalších oblastech medicíny.
