Badacze z Politechniki Krakowskiej, Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie oraz Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN zakończyli kolejny etap prac nad nowym związkiem chemicznym, który w badaniach laboratoryjnych i na modelu zwierzęcym wykazał silne działanie wobec komórek raka jelita grubego przy jednoczesnym ograniczeniu wpływu na zdrowe tkanki. Odkrycie jest objęte ochroną patentową i znajduje się obecnie na wczesnym etapie rozwoju przedklinicznego.
Zespół naukowców kierowany przez dr. inż. Damiana Kułagę z Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej od kilku lat prowadzi badania nad nowymi cząsteczkami o potencjalnym zastosowaniu w terapii nowotworów, w tym raka jelita grubego oraz potrójnie negatywnego raka piersi. Jednym z efektów tych prac jest związek oznaczony symbolem DK-AT390HCl, który – jak wynika z dotychczasowych badań – wykazuje selektywne działanie przeciwnowotworowe i może stanowić punkt wyjścia do dalszych prac nad nową terapią.
Rak jelita grubego pozostaje jednym z najpoważniejszych wyzwań współczesnej onkologii. Według danych z 2022 roku na świecie diagnozuje się blisko 2 mln nowych zachorowań rocznie, a liczba zgonów sięga około 900 tys. Choroba ta zajmuje trzecie miejsce pod względem częstości występowania i drugie pod względem śmiertelności. W Polsce co roku rozpoznaje się od 18 do 20 tys. nowych przypadków raka jelita grubego, z czego około połowa kończy się śmiercią pacjenta.
Zespół badawczy z Politechniki Krakowskiej od kilku lat poszukuje związków chemicznych, które w przyszłości mogłyby znaleźć zastosowanie w leczeniu nowotworów szczególnie trudnych terapeutycznie, takich jak rak jelita grubego (CRC) czy potrójnie negatywny rak piersi (TNBC). Jak podkreśla dr inż. Damian Kułaga, problemem pozostaje późne wykrywanie choroby. – W zaawansowanych stadiach nawet leczenie chirurgiczne często nie przynosi oczekiwanych rezultatów. Komórki nowotworowe zdążą wcześniej dać przerzuty, m.in. do węzłów chłonnych czy kości – wyjaśnia.
Biologia nowotworów jest złożona, a dostępne obecnie terapie nie zawsze zapewniają wystarczającą skuteczność. Część leków powoduje poważne działania niepożądane, oddziałując także na zdrowe tkanki, a niektóre komórki nowotworowe wykazują zdolność do uodparniania się na stosowane leczenie. To jeden z powodów, dla których poszukiwane są nowe mechanizmy działania i nowe cząsteczki terapeutyczne.
Pomysł badania pochodnych tryptaminy wzbogaconych o układ 1,3,5-triazyny oraz 2-aminopirymidyny pojawił się podczas wcześniejszych prac zespołu dr. Kułagi nad ligandami receptora 5-HT7, pierwotnie analizowanymi w kontekście chorób ośrodkowego układu nerwowego. Z czasem pojawiły się doniesienia naukowe sugerujące udział tego receptora w procesach nowotworowych, co skierowało badania na nowy tor.
Wśród ponad 200 zaprojektowanych i zsyntetyzowanych związków jeden – oznaczony jako DK-AT390HCl – zwrócił szczególną uwagę badaczy. Początkowo nie wykazywał on istotnej aktywności wobec komórek potrójnie negatywnego raka piersi, jednak dalsze badania biologiczne prowadzone we współpracy z Uniwersytetem Rolniczym w Krakowie ujawniły jego wysoką skuteczność wobec komórek raka jelita grubego.
Analizy przeprowadzone przez dr Izabelę Siemińską z Wydziału Medycyny Weterynaryjnej URK wykazały, że związek ten silnie oddziałuje na komórki nowotworowe przy jednoczesnym ograniczonym wpływie na komórki zdrowe. – Pracowaliśmy na liniach komórkowych nowotworowych i prawidłowych, co pozwoliło ocenić selektywność działania. DK-AT390HCl wyróżniał się korzystnym profilem w tym zakresie – wskazuje badaczka.
Jednym z mechanizmów działania związku DK-AT390HCl jest hamowanie autofagii komórek nowotworowych. Autofagia to naturalny proces umożliwiający komórkom przetrwanie w niesprzyjających warunkach, w tym podczas chemioterapii. Jej blokowanie może pozbawiać komórki nowotworowe mechanizmów obronnych. Jak tłumaczą naukowcy, cząsteczka oddziałuje z określoną kinazą lipidową, uruchamiając kaskadę procesów prowadzących do zahamowania wzrostu guza. Dotychczasowe wyniki badań doprowadziły do uzyskania czterech patentów oraz dwóch zgłoszeń patentowych, w tym jednego w trybie międzynarodowym PCT. Równolegle prowadzone są dalsze analizy mechanizmów molekularnych oraz testy bezpieczeństwa, w tym badania in vivo, które – na obecnym etapie – dają obiecujące wyniki.
Prace nad cząsteczką DK-AT390HCl realizowane są w ramach projektów finansowanych m.in. przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju oraz Fundację Nauki Polskiej. Zespół badawczy ocenia obecnie możliwość dalszego rozwoju projektu i jego komercjalizacji. Jak wskazuje dr Kułaga, związek znajduje się na czwartym poziomie gotowości technologicznej (TRL4), a kolejnym krokiem byłyby kosztowne badania kliniczne, wymagające zaangażowania partnera z branży farmaceutycznej.
Naukowcy podkreślają, że mimo obiecujących wyników droga do ewentualnego zastosowania klinicznego jest długa i wymaga wielu kolejnych etapów badań. Jednocześnie zwracają uwagę na rosnącą skalę zachorowań na raka jelita grubego, również wśród osób poniżej 50. roku życia, co dodatkowo podkreśla znaczenie prowadzonych prac.
