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13 ottobre 2008
i Ricercatori dell’Università di Washington hanno aggiornato una medicina tradizionale Cinese per creare un composto che è più di 1200 volte più specifiche nell’uccisione di alcuni tipi di cellule tumorali di farmaci attualmente disponibili, che annuncia la possibilità di una più efficace la chemioterapia farmaco con effetti collaterali minimi.
Il nuovo composto mette una nuova torsione sulla artemisinina comune della droga antimalarica, che è derivata dalla pianta dolce dell’assenzio (Artemisia annua L). L’assenzio dolce è stato usato nella medicina cinese a base di erbe per almeno 2.000 anni e viene consumato nelle insalate in alcuni paesi asiatici.
Gli scienziati hanno attaccato un dispositivo di homing chimico all’artemisinina che mira il farmaco selettivamente alle cellule tumorali, risparmiando le cellule sane. I risultati sono stati pubblicati on-line ottobre. 5 nella rivista Cancer Letters.
“Il composto è come un agente speciale che pianta una bomba all’interno della cellula”, ha detto Tomikazu Sasaki, professore di chimica alla UW e autore senior dello studio.
Nello studio, i ricercatori UW hanno testato il loro composto a base di artemisinina su cellule leucemiche umane. Era altamente selettivo nell’uccidere le cellule tumorali. I ricercatori hanno anche risultati preliminari che mostrano che il composto è similmente selettivo ed efficace per le cellule tumorali del seno e della prostata umana e che uccide in modo efficace e sicuro il cancro al seno nei ratti, ha detto Sasaki.
I progettisti di farmaci per il cancro devono affrontare la sfida unica che le cellule tumorali si sviluppano dalle nostre cellule normali, il che significa che la maggior parte dei modi per avvelenare le cellule tumorali uccide anche le cellule sane. La maggior parte delle chemioterapie disponibili sono molto tossiche, distruggendo una cellula normale per ogni cinque a 10 cellule tumorali uccise, Sasaki ha detto. Questo è il motivo per cui gli effetti collaterali della chemioterapia sono così devastanti, ha detto.
“Gli effetti collaterali sono una delle principali limitazioni alle attuali chemioterapie”, ha detto Sasaki. “Alcuni pazienti muoiono anche da loro.”
Il composto Sasaki ei suoi colleghi hanno sviluppato uccide 12.000 cellule tumorali per ogni cellula sana, il che significa che potrebbe essere trasformato in un farmaco con effetti collaterali minimi. Un farmaco antitumorale con bassi effetti collaterali sarebbe più efficace dei farmaci attualmente disponibili, poiché potrebbe essere tranquillamente assunto in quantità maggiori.
Il composto di artemisinina sfrutta gli alti livelli di ferro delle cellule tumorali. L’artemisinina è altamente tossica in presenza di ferro, ma innocua altrimenti. Le cellule tumorali hanno bisogno di molto ferro per mantenere la rapida divisione necessaria per la crescita del tumore.
Poiché troppo ferro flottante è tossico, quando le cellule hanno bisogno di ferro costruiscono uno speciale segnale proteico sulle loro superfici. Il macchinario del corpo poi consegna il ferro, schermato con un pacchetto della proteina, a queste proteine dei segnali. La cellula quindi ingoia questo fascio di ferro e proteine.
L’artemisinina da sola è abbastanza efficace nell’uccidere le cellule tumorali. Uccide circa 100 cellule tumorali per ogni cellula sana, circa dieci volte meglio delle attuali chemioterapie. Per migliorare queste probabilità, i ricercatori hanno aggiunto un piccolo tag chimico all’artemisinina che si attacca al segnale proteico “ferro necessario qui”. La cellula cancerosa, ignara del composto tossico in agguato sulla sua superficie, attende che il macchinario proteico fornisca molecole di ferro e inghiotte tutto-ferro, proteine e composti tossici.
Una volta all’interno della cellula, il ferro reagisce con l’artemisinina per rilasciare molecole velenose chiamate radicali liberi. Quando abbastanza di questi radicali liberi si accumulano, la cellula muore.
“Il composto è come una piccola scimmia che trasporta bombe che cavalca sul dorso di un cavallo di Troia”, ha detto Henry Lai, professore di bioingegneria UW e coautore dello studio.
Il composto è così selettivo per le cellule tumorali in parte a causa della loro rapida moltiplicazione, che richiede elevate quantità di ferro, e in parte perché le cellule tumorali non sono buone come le cellule sane a ripulire il ferro libero.
“Le cellule tumorali diventano sciatte nel mantenere il ferro libero, quindi sono più sensibili all’artemisinina”, ha detto Sasaki.
Le cellule tumorali sono già sotto stress significativo dal loro alto contenuto di ferro e altri squilibri, Sasaki ha detto. L’artemisinina li spinge oltre il bordo. Il modus operandi del composto significa anche che dovrebbe essere generale per quasi tutti i tumori, hanno detto i ricercatori.
“La maggior parte dei farmaci attualmente disponibili sono mirati a tumori specifici”, ha detto Lai. “Questo composto funziona su una proprietà generale delle cellule tumorali, il loro alto contenuto di ferro.”
Il composto è attualmente in licenza dall’Università di Washington per Artemisia Biomedical Inc., una società Lai, Sasaki e Narendra Singh, UW professore associato di bioingegneria, fondata a Newcastle, Wash. per lo sviluppo e la commercializzazione. Mancano almeno diversi anni alla sperimentazione umana. L’artemisinina è prontamente disponibile, Sasaki ha detto, e spera che il loro composto possa finalmente essere fabbricato a buon mercato per aiutare i malati di cancro nei paesi in via di sviluppo.
Altri autori dello studio sono Steve Oh, studente di medicina UW; Byung Ju Kim, istruttore di chimica UW; e Singh.
Il Washington Technology Center e la Witmer Foundation hanno fornito finanziamenti per lo studio.
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Per ulteriori informazioni, contattare Sasaki al numero (206) 543-6590 o [email protected].