Wissenschaftler verbessern beliebte Chemotherapeutika

Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, um eine bedeutende Krebszelle-tötende Droge, die Vinblastin genannt wird, bedeutende Verbesserungen zu verbessern, entsprechend einer Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wird ACS Medicinal Chemistry Letters.

Forscher des Scripps Research Institute (TSRI) sagen, dass ihre modifizierten Versionen des Medikaments im Vergleich zu Standard-Vinblastin eine 10- bis 200-fach höhere Wirksamkeit zeigten und sogar die Arzneimittelresistenz, die manche Vinblastin-Anwender erfahren, überwunden haben.

Sie fügen hinzu, dass ihre Modifikationen auch die Wirksamkeit von Vincristin, einer Droge, die eng mit Vinblastin verwandt ist, verstärken können.

Vinblastin wird seit den 1960er Jahren als erfolgreiches Chemotherapeutikum in Kombination mit anderen Behandlungen eingesetzt. Es wird häufig zur Behandlung von Lymphomen, Hoden-, Eierstock-, Brust-, Blasen- und Lungenkrebs eingesetzt.

Vincristin ist ein weit verbreitetes Chemotherapeutikum, das häufig in Kombinationsregimen zur Behandlung von akuten lymphoblastischen Leukämien und Non-Hodgkin-Lymphomen im Kindesalter eingesetzt wird.

Beide Drogen sind natürliche Produkte des Madagaskar Immergrün - ein Rosa-blühendes Kraut. Beide töten selektiv Krebszellen ab, indem sie an ein zelluläres Protein namens Tubulin binden, das den Aufbau und Abbau von Tubulin-haltigen Ketten, die Mikrotubuli genannt werden, unterbricht.

Mikrotubuli sind die strukturellen Elemente von Zellen, die eine wichtige Rolle bei der Zellteilung spielen. Wenn ihre normale Aktivität unterbrochen wird, hören die Krebszellen auf sich zu teilen und sterben.

Neue Methode zur Veränderung organischer Verbindungen

Den Forschern zufolge waren die Verbindungen dieser Arzneimittel pflanzlichen Ursprungs, so dass die Wissenschaftler nicht in der Lage waren, sie mithilfe der derzeitigen biotechnologischen oder gentechnologischen Methoden zu erreichen, und sie wurden als "zu komplex angesehen, um sie mit Labortechniken der organischen Chemie herzustellen".

Die Forscher von TSRI haben jedoch einen "dreistufigen Herstellungsprozess" aus kommerziell erhältlichen Chemikalien mit Hilfe von Chemie entwickelt, die sie für diesen Zweck entwickelt haben.

Die Autoren der Studie sagen, dass ein Problem sowohl mit Vinblastin als auch mit Vincristin darin besteht, dass sie, wenn sie für lange Behandlungszeiträume verwendet werden, eine Form von Arzneimittelresistenz auslösen können.

Dies wird durch ein Molekül namens P-Glykoprotein (Pgp) verursacht. Dieses Protein entfernt infiltrierende Wirkstoffmoleküle aus den Krebszellen. Wenn sich die Krebszellen entwickeln, um höhere Pgp-Werte zu erzeugen, erreichen die Medikamente dann nicht die Konzentrationen, die benötigt werden, um sie weiter zu töten.

Letztes Jahr haben die Forscher jedoch eine neue Methode entwickelt, mit der organische Verbindungen wie Vinblastin modifiziert werden können.

Mit dieser neuen Methode konnten neue Vinblastin-Analoga hergestellt werden, die zu einer Modifikation führen, die die Wirksamkeit des Medikaments gegen resistente Pgp-überproduzierende Krebszellen im Vergleich zu nicht-resistenten Krebszellen begrenzt.

Modifizierte Medikamente bis zu 200-mal effektiver

Für diese jüngste Studie wurden Variationen dieser Modifikation analysiert. Dies führte zur Entdeckung mehrerer Analoga, die in der Lage waren, resistente Zellen genauso effektiv abzutöten wie Standard-Vinblastin nicht-resistente Krebszellen abtötet.

Die Forscher sagen, dass diese neuen Analoga auch zwischen 10 und 200 Mal wirksamer waren als Vinblastin, wenn es darum ging, nicht-resistente Krebszellen abzutöten.

Als die Analoga im Labor eines großen Pharmaunternehmens getestet wurden, wurden die Ergebnisse in einem größeren Satz von klinisch wichtigen menschlichen Tumorzelllinien wiederholt. Die Forscher sagen, dies bestätigt, dass der Grund, warum die neuen Analoga größere Wirksamkeit zeigten, wegen ihrer erhöhten Fähigkeit ist, an Tubulin zu binden.

Dale L. Boger, Professor und Vorsitzender des TSRI und leitender Autor der Studie, sagt:

"Die Wirksamkeit dieser Analoga ist außergewöhnlich. Sie zeigen Aktivität gegen 100 Zellpigmente (100 Billionstel eines Moles).

Wir haben hier etwas, das wirklich einzigartig ist, und wir haben es nur wegen der neuartigen Chemie entdeckt, die wir entwickelt haben. "

Die Forscher glauben, dass die Entwicklung dieser neuen Verbindungen zu noch besseren Chemotherapiebehandlungen für Krebspatienten führen wird.

"Diese neuen Verbindungen sollten sich verbessern, was bereits hervorragende Anti-Krebs-Medikamente sind", fügt Prof. Boger hinzu.

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