Новаторский подход к лечению опухолей костей – голодание раковых клеток энергии, необходимой им для роста, – может однажды стать альтернативой широко используемому химиотерапевтическому препарату без риска серьезных побочных эффектов, предполагает новое исследование Медицинской школы Вашингтонского университета в США. Ул. Луи. Изучая раковые клетки человека и мышей, исследователи заявили, что комбинация двух препаратов, нацеленных на источники энергии опухоли, может быть столь же эффективной и менее токсичной, чем метотрексат, давно применяемый химиотерапевтический препарат, который часто назначают в высоких дозах для лечения остеосаркомы, рака костей.
В исследовании появляется Ян. 26 в журнале Cell Reports.
Остеосаркома – самая распространенная опухоль кости у взрослых и детей. На его долю приходится около 4% всех онкологических заболеваний у детей и более половины всех случаев рака костей у детей. Стандартное лечение остеосаркомы включает хирургическое вмешательство, облучение и коктейль из химиотерапевтических препаратов, включая высокие дозы метотрексата, который может вызвать повреждение печени и почек.
"Мы заинтересованы в разработке методов лечения, которые убивают раковые клетки, не нанося вреда здоровым, потенциально избегая иногда серьезных побочных эффектов традиционной химиотерапии," сказал старший автор Брайан Ван Тайн, MD, Ph.D., доцент медицины. "В высоких дозах метотрексат может привести к печеночной недостаточности и необходимости диализа почек. Мы хотели бы избавиться от метотрексата в этом режиме и заменить его целевой метаболической терапией, которая сократит курс лечения, уменьшит побочные эффекты и потенциально устранит необходимость многократной госпитализации."
Исследователи изучили исследуемый препарат под названием NCT-503, член относительно нового класса лекарств, называемых ингибиторами PHGDH, которые привлекли внимание как потенциальные метаболические методы лечения рака. Метаболическая терапия нацелена на химические реакции, которые раковые клетки выполняют для поддержания жизни. Этот исследуемый препарат предотвращает производство раковыми клетками аминокислотного серина, источника энергии, питающего рост рака. Потеря продукции серина останавливает деление клеток, но не убивает раковые клетки.
К сожалению, клетки остеосаркомы могут затем быстро адаптироваться и превратиться в другой источник энергии, сказал Ван Тайн, онколог, который лечит пациентов в программе по лечению саркомы подростков и молодых взрослых в онкологическом центре Siteman в Barnes-Jewish Hospital и Siteman Kids в St. Детская больница Луи, оба находятся в Медицинской школе Вашингтонского университета.
Изучая клетки, которые адаптируются к лечению этим препаратом, исследователи обнаружили способ, которым метаболизм клеток изменяется, чтобы попытаться сжечь другой тип топлива. Без серина клетка остеосаркомы не может пройти свой типичный метаболический цикл, поэтому части этого цикла накапливаются. Накопление этих клеточных компонентов, включая жиры, другие аминокислоты и продукты жизнедеятельности, затем активирует центральную метаболическую сигнальную молекулу, называемую mTORC1. Запуск mTORC1 сообщает ячейке начать сжигание всех накопленных продуктов.
Итак, исследователи добавили второй препарат, блокирующий mTORC1. Теперь, лишенные серина и вторичного источника топлива, раковые клетки были лишены энергии и умирали.
"Когда мы добавили ингибитор mTORC1, мы внезапно смогли контролировать рост опухоли у мышей в течение длительного периода времени, намного раньше, когда клетки могли адаптироваться к лечению одним из этих препаратов," сказал первый автор Richa Rathore, Ph.D., которая только что закончила докторантуру в лаборатории Ван Тайна.
Ингибитор mTORC1 называется пергексилином и используется с 1970-х годов для лечения стенокардии или боли в груди. Совсем недавно он был исследован как средство лечения некоторых типов сердечной недостаточности.
Исследователи изучали мышей с имплантированными опухолями остеосаркомы человека. У мышей, получавших либо препарат, либо контрольную терапию, опухоли увеличились в объеме почти на 800% менее чем за 30 дней. Напротив, у мышей, получавших комбинацию двух препаратов, опухоли увеличились в объеме только на 75% за 30 дней.
"Мы все еще работаем над оптимизацией этих лекарственных препаратов, но надеемся, что сможем применить полученные результаты в клинических испытаниях," Ван Тайн сказал. "В будущем мы хотели бы добавить больше метаболических методов лечения, чтобы в один прекрасный день мы могли исключить оставшиеся химиотерапевтические препараты, которые эти пациенты все еще будут получать. Конечная цель – преобразовать терапию, продолжив метаболические свойства, присущие остеосаркоме, и отойти от классических препаратов, которые повреждают все тело."