Skuteczniejsza i bezpieczniejsza radioterapia dzięki wynalazkowi gdańskich naukowców
Wydziału Chemii na Uniwersytecie Gdańskim otrzymali patent na „radiosensybilizator” – substancję uwrażliwiającą komórki nowotworowe na radioterapię. Dzięki wynalazkowi można łatwiej powstrzymać chorobę oraz zmniejszyć skutki uboczne leczenia.
Radioterapia jest jedną z najczęściej stosowanych metod leczenia guzów nowotworowych. Stosuje się w niej promieniowanie jonizujące. skutkiem ubocznym tej metody leczenia jest uszkodzenie również zdrowych tkanek.
– Problem ten można rozwiązać przez zastosowanie radiosensybilizatorów (radiouczulaczy) – związków chemicznych, które uczulają komórki nowotworowe na promieniowanie jonizujące. Ostatecznym efektem zastosowanie uczulacza jest uszkodzenie DNA prowadzące do śmierci komórek nowotworowych – powiedział prof. dr hab. Janusz Rak z Katedry Chemii Fizycznej Wydziału Chemii Uniwersytetu Gdańskiego.
Urząd Patentowy RP wydał właśnie decyzję o udzieleniu patentu dla badaczy z tego wydziału na taki radiosensybilizator.
– Wynalazek dotyczy medycznego zastosowania ISdU, tj. 5-jodo-4-tio-2’-deoksyurydynę 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 – wyjaśnia badacz.
W uproszczeniu chodzi o to, że komórki raka wbudowują opatentowany związek w swoje DNA. Tak zmienione DNA łatwiej ulega zniszczeniu pod wpływem promieniowania, co prowadzi do szybszej śmierci komórek.
Prof. Rak wyjaśnia, jak dokładnie to przebiega: „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 proc. przypadków). Kliniczne zastosowanie ISdU powinno więc prowadzić do zwiększonej ochrony radiologicznej oraz skuteczności radioterapii w warunkach hipoksji”.
Dzięki temu terapia może być skuteczniejsza, a pacjent będzie ponosił mniej szkód.
– ISdU nie tylko przyczynia się do zwiększenia skuteczności radioterapii, ale też pozwala na zmniejszenie terapeutycznej dawki promieniowania, co oznacza lepszą ochronę radiologiczną zdrowych tkanek – dodaje prof. Rak.
Na razie działanie substancji naukowcy potwierdzili na hodowlach komórkowych. W przyszłym roku chcą rozpocząć badania na zwierzętach.
