Znajdź zawartość

Sirolimus, in. rapamycyna, i jego pochodna ewerolimus, które dotąd stosowano m.in. w transplantologii przy zapobieganiu odrzuceniu przeszczepu, odwracają efekty starzenia u dzieci z zespołem progerii Hutchinsona-Gilforda (HGPS). Progerię charakteryzuje przyspieszone starzenie się. Wywołuje je mutacja punktowa (substytucja pojedynczego nukleotydu) w położonym na chromosomie 1. genie LMNA, który koduje białko laminę A. Proteina ta stabilizuje błonę otaczającą jądro komórkowe. Zmutowaną laminę A nazywa się progeryną. Jej akumulacja w organizmie zaburza prawidłowy rozwój tkanek. Podczas podziału komórek hodowlanych nagromadzenie wadliwego białka niekorzystnie wpływa na integralność błony komórkowej i prowadzi do powstawania uwypukleń jąder. Progeryna jest też produkowana przez starzejące się zdrowe komórki. Zespół Francisa S. Collinsa, dyrektora amerykańskich Narodowych Instytutów Zdrowia, zauważył, że zastosowanie rapamycyny (antybiotyku makrolidowego) w odniesieniu do fibroblastów osób z HGPS spowalniało starzenie komórek i całego organizmu. Sirolimus znosił uwypuklanie jąder, opóźniał początek etapu starości komórek i nasilał degradację progeryny. Co ważne, w normalnych fibroblastach rapamycyna ograniczała tworzenie się nierozpuszczalnych agregatów progeryny i stymulowała oczyszczanie w procesie autofagii. Jak obrazowo tłumaczą Amerykanie, leki immunosupresyjne wzmacniały wewnątrzkomórkowy mechanizm recyklingu, zmniejszając ilość progeryny nawet o połowę. Zespół ma nadzieję, że dzięki obiecującym wynikom wkrótce rozpoczną się testy kliniczne z udziałem dzieci z progerią. Obecnie w fazie testów klinicznych znajdują sie 3 leki, jednak działają one na innej zasadzie niż sirolimus i ewerolimus. Należą bowiem do grupy inhibitorów transferazy farnezylu i zapobiegają tworzeniu się progeryny. Collins uważa, że można by zastosować terapię połączoną lekami z obydwu grup (inhibitorów i antybiotyków makrolidowych).

Gleba z Wyspy Wielkanocnej zawiera pewien grzybobójczy związek – rapamycynę (sirolimus) - wydłużający życie myszy w średnim wieku nawet o 28-38%. Gdyby to przełożyć na ludzi, to przy założeniu, że poradzimy też sobie z chorobami serca i nowotworami, moglibyśmy się stać prawdziwymi matuzalemami. Sirolimus wyizolowano po raz pierwszy w 1975 roku z bakterii Streptomyces hygroscopicus. Ponieważ znaleziono je w próbce gleby z Wyspy Wielkanocnej, nazywanej w językach polinezyjskich Rapa Nui, nowo odkryty związek stał się znany właśnie jako rapamycyna. Ma on właściwości grzybobójcze i immunosupresyjne, dlatego stosuje się go w transplantologii. Na ślad nieznanych dotąd możliwości rapamycyny wpadli naukowcy z University of Texas (UT), University of Michigan i Jackson Laboratories. Badaniami nad starzeniem zajmuję się od 35 lat. W tym czasie przeprowadzono wiele interwencji w tym zakresie, ale przeważnie nie były skuteczne. Nigdy nie przypuszczałem, że za mojego życia możemy znaleźć pigułkę zapobiegającą starzeniu. Nie da się jednak ukryć, że sirolimus ma naprawdę duży potencjał – wyznaje Arlan G. Richardson z Uniwersytetu Teksańskiego. Do tej pory u ssaków wytypowano dwie skuteczne metody wydłużania życia: ograniczenie liczby spożywanych kalorii i manipulacje genetyczne. Wydaje się, że rapamycyna wyłącza częściowo te same ścieżki molekularne, co głodzenie. Dokonuje tego za pośrednictwem kinazy mTOR (tzw. ssaczego celu rapamycyny), która kontroluje metabolizm komórki oraz reakcję na stres. W 2004 r. Z. Dave Sharp z Texas University złożył wniosek, by badać rapamycynę pod kątem jej potencjalnych właściwości antystarzeniowych. Zaaprobowano go i rozpoczęły się testy. Prowadzono je m.in. w San Antonio. Rapamycynę uwzględniono w diecie myszy laboratoryjnych. Wkrótce okazało się jednak, że rapamycyna nie jest wystarczająco stabilna ani w pożywieniu, ani tym bardziej w przewodzie pokarmowym, dlatego nie dało się jej wykryć we krwi. Amerykanie musieli więc popracować nad biodostępnością tego związku. W tym celu uciekli się do mikroenkapsulacji. Pomysł sprawdził się: sirolimus przechodził przez żołądek i uwalniał się dopiero w jelicie cienkim. Na początku badacze chcieli, by myszy przeszły na specjalną dietę w wieku 4 miesięcy. Z powodu opóźnień spowodowanych ulepszaniem formuły leku w momencie rozpoczęcia eksperymentu zwierzęta były dużo starsze – miały bowiem 20 miesięcy (jest to odpowiednik 60 lat u człowieka). Nie sądziłem, że metoda zadziała, bo gryzonie były za stare w momencie wystartowania procedury. Większość raportów wskazywała, że ograniczenie liczby kalorii nie sprawdza się, gdy wdraża się je u wiekowych zwierząt – podkreśla Richardson. Wierzymy, że to pierwszy przekonujący dowód, że proces starzenia można spowolnić, a długość życia wydłużyć dzięki farmakoterapii rozpoczętej w zaawansowanym wieku – uzupełnia wypowiedź kolegi Randy Strong (również z UT).

Interakcje żywności z lekami to poważna, choć niedoceniana okoliczność towarzysząca farmakoterapii. Zwykle są one uznawane za szkodliwe, lecz mogą być także niezwykle pomocne, co udowodnili naukowcy z Uniwersytetu Chicagowskiego. Ich zdaniem podawanie soku grejpfrutowego razem z jednym z leków przeciwnowotworowych pozwala na obniżenie dawki tego ostatniego. O zdolności soku grejpfrutowego do osłabiania procesów rozkładu leków wiadomo od dawna, lecz dotychczas postrzegano ją niemal wyłącznie jako działanie niepożądane. Dopiero niedawno lekarze dostrzegli, że zjawisko to można wykorzystać także na korzyść pacjenta. Dowodem na to są m.in. wyniki przeprowadzonych niedawno testów. Celem eksperymentu była ocena skuteczności soku grejpfrutowego jako środka opóźniającego rozkład rapamycyny - jednego z nowoczesnych leków przeciwnowotworowych. Badanie objęło 28 pacjentów cierpiących na różne rodzaje nowotworów, u których żadna ze stosowanych wcześniej metod leczenia nie zadziałała. Każda z osób otrzymywała rapamycynę raz w tygodniu, a następnie, począwszy od drugiego tygodnia eksperymentu, codziennie wypijała szklankę soku. Choć do momentu zakończenia studium trzech pacjentów zmarło, uzyskane wyniki uznano za zadowalające. U 28% osób, które przeżyły do końca eksperymentu, udało się całkowicie lub niemal całkowicie powstrzymać rozwój guza. U jednego pacjenta doszło nawet do zmniejszenia objętości zmiany o około 30%. Stosowanie leczenia nie pozostało obojętne dla organizmów pacjentów. Ponad połowa z nich skarżyła się na biegunkę i zmęczenie, a do tego wykryto u nich podwyższenie poziomu glukozy we krwi oraz obniżenie liczby białych krwinek. Pokazuje to, że nowa metoda nie jest doskonała, lecz i tak jest - w porównaniu do tradycyjnych metod leczenia - sporym krokiem naprzód. Składnikami soku grejpfrutowego (oraz, oczywiście, całych owoców) odpowiedzialnymi za zaobserwowany efekt są związki zwane furanokumarynami, blokujące jeden z enzymów wątrobowych odpowiedzialnych za rozkład leków. Nie dziwi więc fakt, iż stosowanie soku prowadzi do na dwu-, a nawet czterokrotnego zwiększenia stężenia rapamycyny we krwi. Pozwala to nie tylko na poprawę skuteczności terapii, ale też na zaoszczędzenie niemałej ilości pieniędzy, gdyż badany lek należy do najdroższych środków stosowanych w farmakoterapii.

Czy lek chroniący pacjentów przed odrzucaniem przeszczepów może posłużyć do wzmacniania odpowiedzi przeciwko prątkom gruźlicy? Jak najbardziej! Przekonują o tym badacze z Uniwersytetu Teksańskiego. Od dłuższego czasu wiadomo, że efekt podania klasycznej szczepionki przeciwko gruźlicy (tzw. BCG) utrzymuje się u dzieci tylko przez pewien czas, zaś u dorosłych nie działa ona prawie wcale. Przyczyny tego zjawiska przez długi czas nie były jednak jasne. Przez długi czas uważano, że szczepionka działa tak słabo, ponieważ zawiera osłabione (atenuowane) prątki Mycobacterium bovis, wywołujące gruźlicę u bydła. Badacze sądzili, że nie są one dostatecznie podobne do gatunku Mycobacterium tuberculosis, powodującego tę samą chorobę u ludzi, przez co organizm nie jest w stanie nabyć trwałej odporności na prątki "ludzkie". Już dwa lata temu udowodniono jednak, że w rzeczywistości jest nieco inaczej. Prawdziwą przyczyną problemów związanych ze szczepionką jest najprawdopodobniej zdolność "szczepionkowych" M. bovis do ukrywania się wewnątrz komórek gospodarza. Efektem tego zjawiska jest niezdolność układu odpornościowego do "dostrzeżenia" ciała obcego i wywołania odpowiedniej reakcji immunologicznej, prowadzącej do wykształcenia długotrwałej odporności. Aby utrudnić bakteriom kamuflowanie się, badacze zastosowali równocześnie dwie metody: genetyczną i farmakologiczną. Pierwsza z nich polegała na zablokowaniu genu fpbA, biorącego udział w wytwarzaniu czynników ułatwiających bakteriom ukrywanie się. Znacząco zwiekszyło to "widoczność" M. bovis, wzmacniając tym samym reakcję organizmu na szczepienie. Dalsza poprawa skuteczności leku była możliwa dzięki zastosowaniu rapamycyny - leku stosowanego najczęściej w celu blokowania reakcji biorcy przeszczepu na obcą tkankę. Jego podanie wpłynęło na zwiększenie aktywności tzw. komórek prezentujących antygen, odpowiedzialnych za wychwyt ciał obcych z tkanek i przekazywanie innym komórkom odpornościowym informacji o ich cechach. Instrukcja taka wywołuje reakcję immunologiczną, będącą zjawiskiem koniecznym dla zadziałania szczepionki. Eksperyment przeprowadzony przez badaczy z Uniwersytetu Teksańskiego zakończył się dużym sukcesem. Badania na myszach wykazały, że zmodyfikowanie standardowej metody szczepienia pozwoliło na potrojenie czasu utrzymywania się odporności na prątki gruźlicy. Co więcej, niszczycielska aktywność układu odpornościowego w stosunku do tych bakterii wzrosła aż dziesięciokrotnie. Kolejne doświadczenia Amerykanów będą polegały na dalszym poprawianiu leku. Zdaniem autorów, najistotniejszym celem jest modyfikacja bakterii "szczepionkowych" w taki sposób, by wytwarzały większą liczbę cząsteczek pozwalających na łatwą identyfikację ludzkich prątków gruźlicy przez układ odpornościowy.