Nová peptidová terapie ukazuje slib proti recidivě glioblastomu

Molekula navržená laboratoří vyvinula a rozsáhle studovala vědci s biomedicínským výzkumným ústavem Virginia Tech Fralin ve VTC by mohl představovat průlom při zpomalení recidivy nádoru u glioblastomu, agresivní a smrtící formě rakoviny mozku.

Ve studii zveřejněné v květnu Buněčná smrt a nemocVědci identifikovali dříve neznámou vlastnost rakovinných buněk, který vykazuje slibné terapeutické intervence. Skupina nastínila mechanismus účinku a účinnosti experimentálního léčiva známého jako JM2 a odhalila jeho potenciál jako peptidovou terapii k cílení na rakovinné buňky, které mohou obnovit a dorůst, dokonce i po chemoterapii a záření.

Glioblastom, nejběžnější forma maligního mozkového nádoru, je zvláště obtížné léčit. Střední přežití po diagnóze je něco přes 14 měsíců.

Léčba obvykle zahrnuje chirurgicky odstranění co nejvíce nádoru, následované zářením a chemoterapií lékem zvanou temozolomid. Glioblastom se však vždy opakuje v důsledku přítomnosti kmenových buněk rezistentních na léčbu glioblastomu. Tyto rakovinné buňky mohou přežít, dokonce i po standardních terapiích, což vede k růstu nádoru.

Kmenové buňky glioblastomu se mohou snadno přizpůsobit jejich prostředí i léčbě. Tyto buňky mohou ležet spící a v určitém okamžiku se znovu probudily a poté znovu vybudovaly nádor. Je důležité najít způsob, jak zacílit na tuto populaci rakovinných buněk. “

Samy Lamouille, odpovídající autor studie a docentka ve Fralinu Biomedical Research Institute

Lamouille Lab studuje, jak rakovinné buňky komunikují navzájem as jejich okolním prostředím, se zvláštním zaměřením na Connexin 43. Tento protein hraje klíčovou roli při vytváření mezer, které umožňují přímou komunikaci k buňkám.

„Connexin 43 hraje v rakovině složitou roli,“ řekl Lamouille. „V závislosti na jeho expresi a lokalizaci v rakovinných buňkách může potlačit a podporovat růst rakoviny.“

Lamouille, experimentování s kmenovými buňkami podobnými laboratorním glioblastomu, se změnila na mikroskopii s super rozlišením, což je výkonná technika, která umožňuje vědcům vizualizovat a lokalizovat proteiny v nanočástice.

Docent James Smyth se specializuje na tuto techniku ​​pro studium mezerových křižovatek a proteinů spojených s srdečními chorobami. Společně poprvé zjistili, že Connexin 43 je v těchto buňkách silně spojen s mikrotubuly a zdobení je po celé své délce.

Na základě tohoto objevu Lamouille přišla s myšlenkou použít JM2, peptid odvozený z Connexinu 43, který napodobuje mikrotubul-interagující doménu Connexin 43, aby dále prozkoumal jeho roli v kmenových buňkách glioblastomu.

Rob Gourdie, profesor Heywood Fralin ve Fralinově biomedicínském výzkumném ústavu, vyvinul JM2 peptid se svou laboratoří na lékařské univerzitě v Jižní Karolíně.

„Když jsme testovali JM2 v buňkách podobných glioblastomových buňkách, to byl nejzajímavější okamžik,“ řekl Lamouille. „Nejenže to účinně narušilo interakci Connexin 43 s mikrotubuly, ale JM2 byl také toxicky speciálně pro tyto konkrétní buňky, takže zdravé mozkové buňky byly nezraněny.“

Dosáhl účinku, aniž by to ovlivnilo další klíčové funkce Connexin 43.

Kromě glioblastomu představuje práce významný krok k identifikaci nové tumorigenní funkce pro Connexin 43.

„Vzpomínám si na prezentace týmu, ve kterém se trojrozměrné gliosféry používané k modelování nádorů v kulturní misce jasně zmenšily,“ řekl spoluautor Gourdie. „Bylo překvapivé vidět takový drastický účinek na glioblastom. Peptid JM2 měl sám zabíjený účinek. To bylo neočekávané.“

Dalším testováním jak v buněčných kulturách, tak v živých organismech, vědci zjistili, že JM2 narušuje udržování těchto rakovinných buněk rezistentních na léčbu v laboratorních experimentech a významně zpomaluje růst nádoru u zvířecích modelů. Tato zjištění podporují JM2 jako slibný nový lék na bázi peptidu pro cílení na kmenové buňky glioblastomu, které po léčbě řídí recidivu nádoru.

Výzkum také zdůrazňuje partnerství mezi firmou Fralin Biomedical Research Institute a Carilion Clinic, zdravotnickým systémem v jihozápadní Virginii.

Spoluautor Michael Lunski byl rezidentem Carilion Clinic, který provedl výzkum v Lamouilleově laboratoři, který sousedí s výzkumem docentka Zhi Shenga. Sheng poskytoval buňky glioblastomu, které pomohly vést k objevu; Tyto laboratorní kultury byly odvozeny z nádorových buněk darovaných se souhlasem pacientů s rakovinou mozku v jihozápadní Virginii a dostávali péči od karilionových lékařů.

Přestože je zapotřebí více výzkumu k rozvoji terapie pro použití a určení, zda bude u lidí bezpečný a účinný, předklinické zjištění naznačují, že kombinace JM2 s chemoterapií by mohlo zlepšit přežití pacientů zpomalením recidivy.

Pro pokrok v přístupu nyní Lamouille experimentuje s novými mechanismy dodávání specificky zaměřených na peptid JM2 na buňky glioblastomu, včetně biologicky rozložitelných nanočástic a virových vektorů.

Lamouille a Gourdie jsou spoluzakladateli společnosti Acomhal Research Inc., která licencovala peptid JM2 ve snaze přinést pacientům s rakovinou nové terapie.