Naukowcy zidentyfikowali przeciwnowotworowe właściwości kilkudziesięciu leków stosowanych w terapiach zupełnie innych schorzeń. Nieoczekiwane właściwości znaleziono wśród leków stosowanych w cukrzycy czy w terapii odwykowej osób uzależnionych od alkoholu.
Środki stosowane w leczeniu cukrzycy, stanów zapalnych, alkoholizmu, a nawet w leczeniu zapalenia stawów u psów - mogą również zabijać komórki nowotworowe. Naukowcy przeanalizowali tysiące zatwierdzonych do użytku leków i znaleźli prawie 50, u których wcześniej nie rozpoznano działania przeciwnowotworowego.
Naukowcy z Broad Institute oraz Dana-Farber Cancer Institute sugerują, że ich odkrycia mogą w znaczny sposób przyspieszyć rozwój nowych leków przeciwnowotworowych, a także zmienić przeznaczenie już istniejących i włączyć je w terapie leczenie raka. Wyniki badań ukazały się na łamach pisma „Nature Cancer”.
- Myśleliśmy, że mielibyśmy szczęście, gdyby udało się znaleźć choćby jeden związek o właściwościach przeciwnowotworowych, ale byliśmy zaskoczeni, że znaleźliśmy ich tak wiele - powiedział Todd Golub.
To największe jak dotąd badania z wykorzystaniem zbioru Broad's Drug Repurposing Hub, kolekcji, która obecnie obejmuje ponad 6000 istniejących związków, które zostały zatwierdzone do stosowania lub sprawdzone w badaniach klinicznych.
Naukowcy przetestowali wszystkie substancje na 578 liniach ludzkich komórek nowotworowych z Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE). Wystawiali komórki nowotworowe na działanie związków z Drug Repurposing Hub i mierzyli wskaźnik ich przeżycia. W ten sposób zidentyfikowali blisko 50 leków nieonkologicznych zabijających niektóre komórki nowotworowe, nie szkodząc przy tym zdrowym komórkom. Wśród związków znalazły się środki opracowane początkowo w celu obniżenia poziomu cholesterolu lub zmniejszenia stanu zapalnego.
Uczeni w badaniach ujawnili także nieznane mechanizmy i cele działania leków. Niektóre substancje zabijały komórki nowotworowe w nieoczekiwany sposób. - Większość istniejących leków przeciwnowotworowych działa poprzez blokowanie białek, ale w badaniach odkryliśmy, że niektóre związki mogą działać poprzez inne mechanizmy - powiedział Steven Corsello, onkolog z Dana-Farber Cancer Institute, założyciel Drug Repurposing Centrum.
Część z nowo zidentyfikowanych związków przeciwnowotworowych wydaje się działać nie poprzez hamowanie białek, ale przez ich aktywację lub stabilizację interakcji białko-białko. Zespół odkrył, że prawie tuzin leków nieonkologicznych zabija komórki nowotworowe, w których zachodzi ekspresja białka o nazwie PDE3A poprzez stabilizację interakcji między PDE3A i innym białkiem o nazwie SLFN12. To dotychczas nieznanym mechanizmem.
Większość leków nieonkologicznych, które uśmiercały komórki nowotworowe, działało poprzez interakcję z wcześniej nierozpoznanym celem molekularnym. Na przykład, przeciwzapalny lek tepoksalina, pierwotnie opracowany do stosowania u ludzi, ale zatwierdzony do leczenia choroby zwyrodnieniowej stawów u psów, zabijał komórki nowotworowe poprzez atak na nieznany cel w komórkach, w których dochodzi do nadmiernej ekspresji białka MDR1, które zwykle zwiększa odporność na leki stosowane w chemioterapii.
Inny związek, disulfiram (znany szerzej jako esperal), stosowany w terapii odwykowej osób uzależnionych od alkoholu, uśmierca linie komórkowe niosące mutacje, które powodują niedobór białek zwanych metalotioneinami. Z kolei substancje zawierające wanad, pierwotnie opracowane w leczeniu cukrzycy, zabijają komórki nowotworowe, w których zachodziła ekspresja transportera siarczanu SLC26A2.
Uczeni zdołali przewidzieć, czy określony związek może poradzić sobie z daną linią komórkową, obserwując cechy genomowe linii komórkowej, takie jak mutacje i poziomy metylacji, które zostały uwzględnione w bazie danych CCLE. Być może cechy te mogą pewnego dnia zostać użyte jako biomarkery do identyfikacji chorych.
- Cechy genomowe dały nam kilka wstępnych hipotez na temat działania leków, które następnie sprawdziliśmy w laboratorium - powiedział Corsello. - Nasze zrozumienie, w jaki sposób te leki zabijają komórki nowotworowe, daje nam punkt wyjścia do opracowania nowych terapii – dodał.
Naukowcy mają nadzieję zbadać związki z Drug Repurposing Hub na większej liczbie linii komórek nowotworowych a także rozbudować zbiór związków i substancji leczniczych.
