Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Proteina zwalczająca raka przeprojektowana tak, że nie ma skutków ubocznych

Recommended Posts

Dla pacjentów z agresywnymi formami raka nerki czy skóry jedynym ratunkiem może być interleukina-2, która wzmaga odpowiedź układu odpornościowego. Problem jednak w tym, że aby skutecznie zwalczała ona raka trzeba zastosować dawki, które zagrażają życiu pacjenta. Naukowcy z University of Washington wykorzystali model komputerowy do zaprojektowania od początku nowej proteiny, która równie skutecznie jak IL-2 zwiększa odpowiedź układu odpornościowego, ale jest pozbawiona skutków ubocznych interleukiny. Na razie nową proteinę z powodzeniem przetestowano na zwierzętach.

IL-2 to cytokina zwiększająca odpowiedź limfocytów T poprzez jednoczesne przyczepianie się do ich receptorów IL-2β oraz IL-2γ. Jeśli komórka posiada receptor IL-2α interleukina-2 łączy się również z nim. Może to się przydarzyć w komórkach budujących naczynia krwionośne, co powoduje, że zaczynają one przeciekać, a to zagraża życiu pacjenta.

Od 30 lat naukowcy próbują zmienić IL-2 w bardziej bezpieczną i efektywną, mówi Daniel Adriano Silva Manzano, biochemik z University of Washington i główny autor najnowszych badań. Jednak trudno jest dokonać zmian w IL-2, gdyż jest bardzo niestabilna i przestaje działać, gdy traci swoją zwykłą strukturę, a kolejne mutacje mogą ją jeszcze bardziej destabilizować.

Silva Manzano poprosił o pomoc Davida Bakera, projektanta białek i dyrektora laboratorium na swojej uczelni, oraz zwerbował do pomocy kolegów z USA, Portugalii, Hiszpanii i Wielkiej Brytanii. Ich celem było stworzenie od podstaw nowej proteiny przypominającej IL-2.

Naukowcy zaczęli pracę od przeanalizowania na poziomie atomowym sposobu interakcji IL-2 z receptorami α, β i γ. Gdy IL-2 zwija się w aktywny kształt 3D tworzy cztery segmenty o kształcie spirali. W miejscu, gdzie spirale łączą się ze sobą znajdują się dwa miejsca, które wiążą się z receptorami β i γ. Z receptorem α łączy się część jednej ze spiral oraz dwa miejsca łączenia spiral.
Naukowcy wykorzystali stworzone przez Bakera oprogramowanie o nazwie Rosetta. Ich celem było zaprojektowanie takiego białka, które łączyłoby się z receptorami β i γ, ale nie miałoby elementów łączących je z receptorami α. Rosetta zaproponowała 40 różnych rozwiązań. Po ich przeanalizowaniu naukowcy wybrali 22 białka, które zsyntetyzowali i przetestowali.

W końcu wybrali wersję nazwaną przez siebie Neo-2/15. Jedynie 14% sekwencji jej aminokwasów jest identyczna z IL-1. Badania laboratoryjne wykazały, że nowe białko ściśle łączy się z receptorami β i γ, ale nie z receptorami α. Podczas testów na myszach z nowotworami jelita grubego i czerniakiem nowa proteina wykazywała znacznie mniejsze skutki uboczne niż IL-2, silnie hamowała wzrost guza, a u niektórych zwierząt doprowadziła nawet do zniknięcia guzów nowotworowych. Dała więc lepsze skutki niż interleukina-2, której podawanie nie likwidowało guzów.

Jeśli testy kliniczne Neo-2/15 przebiegną równie pomyślnie, to onkolodzy zyskają nowy środek, który będzie można stosować dłużej, dzięki czemu organizm pacjenta będzie miał więcej czasu, by pozbyć się nowotworu. Niewykluczone, że jeszcze bardziej skuteczne może być połączenie Neo-2/15 z inhibitorami punktów kontrolnych.

University of Washington licencjonował Neo-2/15 firmie Neoleukin Therapeutics, która pracuje nad rozpoczęciem testów klinicznych. Zatrudnieni w niej naukowcy poszukują obecnie sposobu na jeszcze większe zredukowanie skutków ubocznych nowego środka tak, by układ odpornościowy atakował jedynie komórki guza, a nie zdrowe komórki.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ubiegłym tygodniu odbyła się 3-dniowa burza mózgów, w czasie której około 200 naukowców i przedstawicieli pacjentów chorujących na nowotwory dyskutowało o propozycji prezydenta Trumpa, który podczas styczniowego State of the Union zapowiedział przeznaczenie w ciągu 10 lat 500 milionów dolarów na badania nad nowotworami u dzieci. Jednym z głównych elementów planu jest utworzenie olbrzymiej bazy danych.
      Każdego roku nowotwory są diagnozowane u około 16 000 dzieci w USA. Nie wszystkie z nich przeżyją, a te, którym się to uda, często zmagają się ze skutkami ubocznymi leczenia. A gdyby wszystkie dane dotyczące takich dzieci, włącznie z datami ich urodzenia, wynikami testów genetycznych, informacjami o zażywanych lekach i wszelkimi danymi zdrowotnymi trafiły do jednej bazy danych, do której mieliby dostęp naukowcy zajmujący się badaniami nad nowotworami?
      Childhood Cancer Data Initiative (CCDI), jak taki projekt jest nazywany w National Cancer Institute (NCI), to ważna część planu zarysowanego przez prezydenta Trumpa. Mogłaby ona przynieść olbrzymie korzyści. Naukowcy mogliby dzięki niej opracować mniej szkodliwe metody leczenia czy w końcu dowiedzieć się, dlaczego u około 10% małych pacjentów chorujących na białaczkę choroba albo nie reaguje na leczenie, albo nawraca. Taka baza pomogłaby też w zwalczaniu rzadkich nowotworów, na które obecnie nie ma lekarstwa, gdyż naukowcy mogąc przeanalizować większą liczbę przypadków mogliby wyciągnąć jakieś wnioski.
      Jednak, jak zauważa szef NCI, Doug Lowy, gdyby stworzenie takiej bazy było prosto, to już byśmy ją stworzyli.
      Problem w tym, że dane medyczne dzieci i młodych dorosłych cierpiących na nowotwory są porozrzucane po wielu niekompatybilnych bazach danych. Znajdują się one m.in. w stanowych rejestrach osób cierpiących na nowotwory, bazach zawierających zsekwencjonowane genomy guzów nowotworowych, które są tworzone na potrzeby konkretnych projektów badawczych, znajdziemy je w bazie bazie Children's Oncology Group NCI, która prowadzi testy kliniczne. Wiele innych użytecznych danych pacjentów znajduje się w prywatnych praktykach lekarskich, różnych szpitalach, klinikach. Bardzo często nie są one zdigitalizowane, więc trzeba by te informacje ręcznie wprowadzić do systemów komputerowych. Osobny problem to dane z badań obrazowych, które trzeba by umieścić w takiej bazie wraz z odpowiednimi opisami i oznaczeniami. Żeby stworzyć taką jednolitą bazę trzeba  podjąć wiele decyzji dotyczących tego, jak głęboko sięgać w przeszłość. Czy na przykład, NCI powinna tworzyć profile genetyczne posiadanych przez siebie próbek guzów nowotworowych itp. itd.
      Eksperci, którzy uczestniczyli we wspomnianej burzy mózgów, zgodzili się co do tego, że w pierwszym etapie prac NCI musi stworzyć spis wszystkich istniejących baz danych i magazynów próbek. Pojawiła się też sugestia, że Instytut powinien w ciągu roku opracować sposób na połączenie pięciu największych istniejących pediatrycznych onkologicznych baz danych w jedną. Inny pomysł to wprowadzenie przez NCI numerów identyfikacyjnych pacjentów tak, by możliwe było ich śledzenie w różnych bazach. Jeszcze inny pomysł to stworzenie federalnej bazy danych badań przedklinicznych na zwierzętach, na wzór już istniejącej bazy danych badań klinicznych.
      Najbardziej jednak śmiałą propozycją było wpisanie każdego pacjenta nowotworowego do długoterminowego projektu danych populacyjnych. Niektórzy uczestnicy spotkania ostrzegali jednak przed „wynajdywaniem prochu na nowo”. Zauważyli, że istnieją już rozbudowane projekty badań populacyjnych, które obejmują wiele tysięcy ludzi. Nie ma sensu uwzględnianie w nich każdego człowieka, gdyż spowoduje to znaczące zwiększenie kosztów.
      National Cancer Institute zapowiada zebranie wszystkich pomysłów i przygotowanie podsumowania spotkania. Na razie wielką niewiadomą jest, jakie decyzje zapadną w Kongresie. Administracja prezydenta domaga się, by w budżecie na rok 2020 uwzględniono 50 milionów USD na rozpoczęcie prac nad CCDI. Kwota ta została uwzględniona w propozycji budżetowej Izby Reprezentantów, jednak Senat nie zaprezentował jeszcze projektu swojego budżetu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Immunolodzy od dekad próbują tak wytrenować układ odpornościowy biorcy organu, by nie odrzucał on przeszczepu, dzięki czemu możliwe byłoby odstawienie leków immunosupresyjnych. Naukowcy z University of Minnesota wykazali, że jest to możliwe w przypadku naczelnych nieczłowiekowanych.
      Wraz z kolegami z Northwestern University podczas eksperymentów na naczelnych nieczłowiekowatych podtrzymali długoterminowe funkcjonowanie przeszczepionych wysepek Langerhansa pomimo odstawienia leków immunosupresyjnych w 21. dniu po przeszczepie.
      Przeszczep to jedyna szansa dla wielu pacjentów. Jednak po operacji biorcy muszą przyjmować leki immunosupresyjne, które tłumią działanie układ odpornościowego. Zapobiegają one odrzuceniu przeszczepu, jednak jako że tłumią cały układ odpornościowy, osoby je przyjmujące są bardziej narażone na różne zachorowania, od przeziębień po nowotwory. Ponado leki te mają skutki uboczne. U osób je przyjmujących może wystąpić nadciśnienie, uszkodzenie nerek, biegunka czy cukrzyca, a jakby jeszcze tego było mało to są one znacznie mniej skuteczne w długoterminowym zapobieganiu odrzuceniu przeszczepu. Dlatego też naukowcy od dawna próbują wytworzyć u pacjentów tolerancję na przeszczepiony organ.
      Przed niemal 70 lat Peter Medawar udowodnił na myszach, że możliwe jest wytworzenie tolerancji na przeszczepiony organ. Dotychczas jednak udało się to osiągnąć jedynie w przypadku kilku pacjentów.
      Naukowcy z University of Minnesota i Northwestern University zmodyfikowali leukocyty dawcy i wstrzyknęli je biorcy na tydzień przed przeszczepem i dzień po przeszczepie. Dzięki temu okazazło się, u naczelnego nieczłowiekowatego można przeszczepić wysepki Langerhansa i odstawić leki immunosupresyjne. Jeśli metoda taka sprawdziłaby się i na człowieku, być może udałoby się leczyć cukrzycę typu 1., a dalszy rozwój tej metody pozwoliłby na rezygnację z immunosupresji również w przypadkach innych przeszczepów.
      Nasze badanie to pierwsze, które w sposób powtarzalny i bezpieczny indukuje tolerancję na przeszczep u naczelnych nieczłowiekowatych, mówi profesor Bernhard Hering. Pewność, z jaką byliśmy w stanie indukować i utrzymywać tolerancję na transplantacje daje nadzieję, że uzyskane przez nas wyniki są powtarzalne i zostaną powtórzone u pacjentów, u których planuje się przeszczepy wysepek Langerhansa oraz nerek. To otworzyłoby nową epokę w transplantologii.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chińscy naukowcy donoszą, że atrament mątw zawiera nanocząstki, które znacząco hamują rozwój guzów nowotworowych u myszy. Nanocząstki te składają się głównie z melaniny oraz aminokwasów, monosacharydów i metali. Uczeni wykazali, że zmieniają one działanie układu odpornościowego, a w połączeniu z naświetlaniem pozwalają niemal całkowicie zahamować jego wzrost.
      Artykuł o właściwościach atramentu mątw został opublikowany na łamach ACS Nano przez grupę naukową, na której czele stali Pang-Hu Zhou i Xian-Zheng Zhang z Uniwersytetu Wuhan.
      Odkryliśmy, że naturalne nanocząstki atramentu mątw charakteryzują się dobrą biokompatybilnością i mogą wspomagać jednocześnie immunoterapię i terapię fototermiczną guzów nowotworowych. Nasze osiągnięcia mogą zainspirować kolejne badań nad zastosowaniem w medycynie naturalnych materiałów, mówi Zhang.
      Immunoterapia przeciwnowotworowa polega na stymulowaniu układu odpornościowego do walki z nowotworem. Jedna ze strategii polega na zaangażowaniu leukocytów. Makrofagi to główny rodzaj leukocytów występujących w niektórych guzach. Dzielą sę one na dwa fenotypy: M1 i M2. Fenotyp M1 niszczy komórki nowotworowe w procesie fagocytozy oraz aktywowania komórek T. Z kolei fenotyp M2 wycisza działanie układu odpornościowego, pozwalając guzowi na wzrost. W guzach nowotworowych liczba M2 jest niemal zawsze większa niż liczba M1.
      W ostatnich czasach naukowcy pracują nad molekułami i przeciwciałami, które zamieniałyby makrofagi M2 w M1. Jednocześnie projektują też nanocząstki, które, pod wpływem promieniowania, niszczą komórki nowotworowe w procesie ablacji termicznej. Jednak uzyskanie takich nanocząstek jest kosztowne i skomplikowane. Z tego też względu niektórzy badacze zaczęli poszukiwać odpowiednich nanocząstek w naturze. Zauważono już, że pożądane właściwości wykazują niektóre bakterie i glony.
      Teraz chińscy naukowcy informują, że do leczenia nowotworów można wykorzystać nanocząstki z atramentu mątw. Po potwierdzeniu ich biokompatybilności naukowcy przeprowadzili serię eksperymentów zarówno in vitro, jak i in vivo. Podczas badan in vitro zauważono, że potraktowanie nanocząstek promieniowaniem w bliskiej podczerwieni zabiło niemal 90% komórek guza.
      W czasie badań na myszach nanocząstki działały skutecznie zarówno same, jak i w połączeniu z promieniowaniem. Promieniowanie poprawiało skuteczność zwalczania guzów. Badania obrazowe wykazały, że u myszy leczonych nanocząstkami z atramentu dochodziło do znacznie mniejszej liczby przerzutów, a połączenie nanocząstek i promieniowania niemal całkowicie hamowało rozwój guza.
      Po przeprowadzeniu analizy genetycznej zidentyfikowano 194 geny, które w różny sposób były powiązane z oddziaływaniem nanocząstek na guza. Znaleziono też szlak sygnałowy, odpowiedzialny za zamianę makrofagów M2 w M1. Prowadził on nie tylko do zwiększonej fagocytozy komórek nowotworowych, ale również stymulował układ odpornościowy do innych działań, z których wiele odgrywało rolę w powstrzymaniu wzrostu guza.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Hipercholesterolemia, podwyższony ponad normę poziom cholesterolu w osoczu, to ważny czynnik ryzyka chorób układu krążenia. Co ważne, u niektórych pacjentów, mimo terapii statynami, nadal rozwijają się choroby sercowo-naczyniowe. Obecnie wiadomo, że w etiologii miażdżycy istotną rolę odgrywa nie tylko sam cholesterol, ale i układ odpornościowy. Jak jednak wygląda interakcja tych czynników, nadal nie ustalono.
      Ostatnie badanie z Holandii zapewnia potencjalne wyjaśnienie rezydualnego ryzyka sercowo-naczyniowego (ang. residual cardiovascular risk). Wydaje się, że ma ono związek z utrzymującą się aktywacją układu immunologicznego.
      Siroon Bekkering z Uniwersytetu im. Radbouda w Nijmegen i jej współpracownicy z Amsterdamu i Rotterdamu przyglądali się odporności wykształconej (ang. trained immunity) u osób z podwyższonym i prawidłowym poziomem cholesterolu. Okazało się, że u tych pierwszych w większym stopniu aktywowane były monocyty. Oprócz tego komórki te wytwarzały więcej związków zapalnych, które odgrywają ważną rolę w rozwoju chorób krążenia.
      Później pacjentów z hipercholesterolemią leczono statynami i po 3 miesiącach powtarzano te same badania. Stwierdzono, że choć stężenie cholesterolu spadło, hiperaktywność komórek odpornościowych się utrzymała.
      Stwierdziliśmy, że te komórki odpornościowe wydają się zapamiętywać wysoki poziom cholesterolu, z którym się niegdyś stykały. Fakt, że monocyty mogą zapamiętywać wcześniejsze ekspozycje, odkryto dopiero niedawno; zjawisko to nazwano odpornością wykształconą. Po raz pierwszy zademonstrowano ją w tej grupie pacjentów - opowiada prof. Niels Riksen.
      Riksen dodaje, że warto by było sprawdzić, jak długo taka pamięć się utrzymuje i czy hiperaktywność monocytów można zmniejszyć za pomocą jakichś leków, np. przeciwzapalnych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pewien metabolit bakterii kwasu mlekowego wiąże się z receptorami człowiekowatych, w tym ludzi, i wywołuje migrację monocytów. To w ten sposób fermentowane pokarmy "porozumiewają się" z naszym układem odpornościowym.
      Claudia Stäubert z Uniwersytetu w Lipsku podkreśla, że spożywanie bakterii kwasu mlekowego, które np. przekształcają mleko w jogurt, a kapustę w kapustę kiszoną, zapewnia wiele korzyści zdrowotnych, ale naukowcy nadal nie rozumieją, jak na poziomie molekularnym bakterie te oddziałują na nasz układ odpornościowy. Ostatnio jednak Niemcy odkryli jedną z takich ścieżek.
      Zespół badał receptory dla kwasów hydroksykarboksylowych (HCA). Większość zwierząt dysponuje dwoma typami takich receptorów, jednak człowiekowate mają ich aż trzy. Okazuje się przy tym, że metabolit bakterii kwasu mlekowego, kwas D-fenylomlekowy (D-PLA) ,wiąże się silnie z 3. typem tego receptora - HCA3 - sygnalizując układowi odpornościowemu ich obecność.
      Autorzy artykułu z pisma PLoS Genetics sugerują, że HCA3 pojawił się u wspólnego przodka człowiekowatych, umożliwiając im spożywanie pokarmów, które zaczęły się już psuć, np. podniesionych z ziemi owoców.
      Jesteśmy przekonani, że ten receptor pośredniczy w niektórych korzystnych, np. przeciwzapalnych, oddziaływaniach bakterii kwasu mlekowego na ludzi. Dlatego uważamy, że może być potencjalnym celem dla leków do terapii chorób zapalnych.
      Przyszłe badania mają pokazać, czy kwas D-fenylomlekowy oddziałuje na komórki tłuszczowe, na powierzchni których również znajduje się HCA3.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...