Badacze z Wydziału Chemii Uniwersytu Gdańskiego opatentowali „radiosensybilizator”, czyli substancję uwrażliwiającą komórki nowotworowe na radioterapię. Ich odkrycie umożliwi skuteczniejszą walkę z chorobą i ograniczenie niekiedy poważnych skutków ubocznych leczenia.

„Problem ten [skutków ubocznych wynikających z uszkodzenia tkanek zdrowych – przyp.red.] można rozwiązać przez zastosowanie radiosensybilizatorów (radiouczulaczy) – związków chemicznych, które uczulają komórki nowotworowe na promieniowanie jonizujące. Ostatecznym efektem zastosowania uczulacza jest uszkodzenie DNA prowadzące do śmierci komórek nowotworowych” – wyjaśnia prof. dr hab. Janusz Rak z Katedry Chemii Fizycznej Wydziału Chemii Uniwersytetu Gdańskiego.

„Wynalazek dotyczy medycznego zastosowania ISdU, tj. 5-jodo-4-tio-2’-deoksyurydyny jako radiouczulacza. Związek ten stanowi chemiczną modyfikację nukleozydu (2’-deoksyurydyny), a więc naturalnej ‘cegiełki’ używanej przez organizm do syntezy RNA. Ze względu na stosunkowo niewielką zmianę w budowie molekuły, komórkowe systemy enzymatyczne przygotowujące natywne nukleozydy i wcielające je do DNA czy to w czasie biosyntezy, czy naprawy, nie ‘dostrzegają’ wprowadzonych zmian strukturalnych, biorąc ISdU za natywną tymidynę. Wyniki badań, w szczególności rezultaty testu klonogeniczności, określającego poziom wznowy proliferacji po napromienieniu hodowli komórkowych określoną dawką promieniowanie jonizującego, potwierdziły, że ISdU znacząco uczula komórki raka piersi” – tłumaczy naukowiec.

Najprościej mówiąc, chodzi o to, że komórki nowotworowe wbudowują opatentowany przez Polaków związek w swoje DNA. Zmodyfikowane w ten sposób DNA łatwiej ulega zniszczeniu pod wpływem radioterapii.

Prof. Rak szczegółowo tłumaczy ten proces: „Związek generuje pęknięcia jednoniciowe DNA po przyłączeniu doń solwatowanego elektronu, powstającego w trakcie radiolizy wody (głównego składnika żywych komórek). Hydratowane elektrony (e—hyd) tworzą się w komórkach pod wpływem promieniowania jonizującego w tej samej ilości, co najbardziej genotoksyczne rodniki hydroksylowe, jednak po przyłączeniu do natywnego DNA nie wywołują żadnych negatywnych skutków. Dopiero wprowadzenie do podwójnej helisy ISdU uczula DNA na e—hyd. Warto podkreślić, że ISdU działa w warunkach beztlenowych (w hipoksji), które z jednej strony obniżają niszczącą zdolność promieniowania jonizującego, a z drugiej są charakterystyczną cechą nowotworów litych (około 80% przypadków). Kliniczne zastosowanie ISdU powinno więc prowadzić do zwiększonej ochrony radiologicznej oraz skuteczności radioterapii w warunkach hipoksji”.

Zastosowana przez gdańskich badaczy ISdU nie tylko przyczyni się do poprawy skuteczności radioterapii, ale również umożliwi zredukowanie terapeutycznej dawki promieniowania, a więc zapewni lepszą ochronę radiologiczną zdrowych tkanek.

Działanie substancji naukowcy potwierdzili na hodowlach komórkowych. W 2021 roku rozpoczną się badania in vivo na zwierzętach.

Żródło: naukawpolsce.pap.pl; Zdjęcia: s4svisuals – stock.adobe.com