popularyzatorski opis rezultatów projektu

Nr wniosku: 213576, nr raportu: 19726. Kierownik (z rap.): dr Alicja Maria Sochaj-Gregorczyk
Popularyzatorski opis projektu
Nowotwory gruczołu piersiowego są najczęstszą chorobą nowotworową kobiet na świecie. Według
szacunków Krajowego Rejestru Nowotworów zachorowalność na nowotwory złośliwe piersi w ciągu
ostatnich 30 lat wzrosła ponad dwukrotnie i w 2013 r. wynosiła ponad 17000 przypadków w skali kraju.
Około 25% nowotworów gruczołu piersiowego charakteryzuje się występowaniem nadmiernej ilości
receptora HER2 (ang. Human Epidermal Growth Factor Receptor 2) na powierzchni błony komórkowej.
Właściwość ta jest wykorzystywana przy projektowaniu kierowanych terapii przeciwnowotworowych,
których zadaniem jest wybiórcze zabijanie nieprawidłowych komórek. Kierowane terapie pozwalają
zminimalizować skutki uboczne leczenia oraz stosować leki dużo bardziej cytotoksyczne niż leki stosowane
w konwencjonalnej chemioterapii, która zabija, oprócz komórek nowotworowych, również inne szybko
dzielące się komórki np. komórki szpiku kostnego.
W ramach projektu pt. „Cytotoksyczne koniugaty, oparte o białko affibody i glikol polietylenowy,
celujące w komórki nowotworowe, które posiadają na powierzchni receptor HER2” małe białko affibody
zostało zastosowane jako nośnik wysoce cytotoksycznej aurystatyny E, która hamuje podziały komórkowe.
Strategia ta jest analogiczna do strategii wykorzystującej przeciwciała monoklonalne jako cząstki kierujące
znanej pod nazwą ADC (ang. Antibody Drug Conjugates). Białko affibody, które użyliśmy w naszym
projekcie specyficznie i bardzo silnie wiąże receptor HER2. Ponadto, jego małe rozmiary (7 kDa) ułatwiają
penetrację guzów nowotworowych, co jest jego przewagą w stosunku do przeciwciał, które ze względy na
duży rozmiar (ok. 150 kDa) mają problemy z przenikaniem do tkanki nowotworowej. Do białka affibody
pierwotnie niezawierającego cystein została wprowadzona cysteina, która umożliwiła miejscowospecyficzną koniugację modułu zawierającego aurystatynę E. Otrzymany koniugat został poddany testom
biofizycznym, które potwierdziły jego wysoką stabilność. Następnie skuteczność koniugatu była testowana
na liniach komórkowych nowotworu gruczołu piersiowego. Do testów wybraliśmy dwie linie
charakteryzujące się nadprodukcją receptora HER2: SK-BR-3 i MDA-MB-453, oraz dwie linie, które
posiadają normalny poziom tego receptora: MDA-MB-231 i T-47D. Co istotne, wszystkie wyżej
wymienione linie charakteryzowały się podobną wrażliwością na wolną aurystatynę E. Otrzymane wyniki
pokazały, iż cytotoksyczny koniugat zabija komórki z nadprodukcją receptora HER2. Jednocześnie komórki
o normalnym poziomie receptora HER2 były nie wrażliwe na działanie koniugatu w określonym zakresie
stężeń. Rezultaty te potwierdzają, iż białko affibody skoniugowane z aurystatyną E może stanowić podstawę
do rozwoju nowej terapii przeciwnowotworowej. Jednak najprawdopodobniej wyżej wspomniany koniugat
ze względu na swój mały rozmiar będzie bardzo szybko usuwany z organizmu na drodze filtracji nerkowej.
W celu zwiększenia masy koniugatu próbowaliśmy do białka affibody dodać glikol polietylenowy-polimer
powszechnie stosowany w celu poprawy parametrów bioterapeutyków. Jednak ze względu na trudności
techniczne zdecydowaliśmy się na alternatywne podejście polegające na przyłączeniu do affibody fragmentu
przeciwciała zwanego fragmentem Fc. Zastosowanie białka fuzyjnego affibody-Fc pozwoliło na otrzymanie
koniugatu „uzbrojonego” w cztery cząsteczki aurystatyny E o masie 73 kDa, co jest w przybliżeniu równe
połowie masy przeciwciała. Koniugat ten okazał się 40 razy silniejszy w stosunku do komórek
z nadprodukcją receptora HER2 w porównaniu do wcześniejszego konstruktu. Ponadto, jego masa powinna
sprawdzić, iż będzie on wolniej usuwany z organizmu.
Otrzymane wyniki pokazują, że małe białka kierujące są alternatywą do przeciwciał w celowanych terapiach
przeciwnowotworowych i tym samym wpisują się w światowe trendy badań nad ADC.