Wzmacnianie reaktywnych form tlenu w walce z poważnymi chorobami
Kiedy nasze ciało staje w obliczu wyzwania, takiego jak bakterie lub rak, układ odpornościowy jest aktywowany, a w celu zwalczania intruza wytwarzane są toksyczne związki. Ten stan zapalny utrzymuje nas w zdrowiu, ale po zakończeniu walki te toksyczne cząsteczki muszą zostać wyeliminowane. Proces ten, znany jako rozwiązywanie stanów zapalnych, ma kluczowe znaczenie. Jeśli tak się nie stanie, może to prowadzić do przewlekłego stanu zapalnego, w którym organizm nadal atakuje sam siebie. Problemy z rozwiązywaniem stanów zapalnych są widoczne w chorobach autoimmunologicznych lub zapalnych. Ustąpienie stanu zapalnego zależy częściowo od reaktywnych form tlenu (RFT), czyli cząsteczek odgrywających kluczową rolę w zdrowych organizmach, w tym poprzez regulację stanu zapalnego. Wysokie stężenia RFT są w rzeczywistości szkodliwe dla ludzkich tkanek, dlatego nasze ciała opracowały sposoby kontrolowania ich generacji. W niektórych sytuacjach patologicznych układy te jednak mogą działać nieprawidłowo i nie wytwarzać wystarczającej ilości RFT. „W niektórych przypadkach mamy do czynienia ze stanem, w którym te RFT nie mogą być generowane, a stan zapalny nie ustępuje” — wyjaśnia Andriy Mokhir, profesor chemii organicznej na Uniwersytecie Fryderyka i Aleksandra oraz koordynator projektu NeutroCure(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Opracowano leki indukujące wytwarzanie RFT, które mają na celu rozwiązanie tego problemu. Ale RFT mogą również uszkadzać zdrowe tkanki, więc generowanie ich w całym ciele może przynieść więcej szkody niż pożytku. Jak mówi Mokhir: „Trik polega na generowaniu ROS tylko w miejscu przewlekłego stanu zapalnego”. W ramach finansowanego ze środków UE projektu NeutroCure, Mokhir ze współpracownikami opracował rozwiązanie opracowane po raz pierwszy w 2017 r., które może generować i wzmacniać RFT szczególnie w obszarach ciała objętych stanem zapalnym.
Generowanie bezpiecznych wzmacniaczy RFT
Głównym celem projektu było zaprojektowanie bezpiecznych wzmacniaczy RFT, w oparciu o dowód słuszności koncepcji zademonstrowany w 2017 r. w liniach komórkowych i jednym modelu in vivo. Zespół zsyntetyzował dużą bibliotekę ponad 100 związków, spośród których wybrano dwa wiodące leki kandydackie, które, jak się okazało, wytwarzają RFT w bezpieczny sposób. „Potwierdziliśmy korzystne działanie w mysich modelach ostrego zapalenia i w kilku modelach zapalenia stawów” — zauważa Mokhir. Związki te wzmacniają rodniki ponadtlenkowe, rodniki hydroksylowe i nadtlenek wodoru, trzy RFT, które mogą wyłączyć przewlekłą odpowiedź zapalną za pomocą różnych mechanizmów i są aktywowane w miejscach, w których występuje przewlekły stan zapalny.
Rozszerzenie badań nad związkami NeutroCure
Naukowcy z projektu NeutroCure nadal prowadzą prace badawcze i rozwijają opracowane związki. Jedna osoba spośród doktorantów pracuje nad założeniem firmy skupionej na jednym z trzech związków, który zamierza dalej rozwijać do leczenia takich schorzeń, jak zapalenie stawów, choroby zapalne i autoimmunologiczne. Inna opracowuje związek NeutroCure jako środek przeciwnowotworowy. Nieoczekiwanie naukowcy z projektu NeutroCure odkryli, że niektóre z opracowanych związków mają również właściwości antybakteryjne i zamierzają prowadzić dalsze prace rozwojowe. „Tak więc, jeśli wszystko pójdzie dobrze, będziemy mieli trzy kierunki, w których nasz pomysł będzie rozwijany” — zauważa Mokhir. Zespół ma już trzy patenty na podstawie wyników projektu.
Na drodze do badań klinicznych
Chociaż do badań klinicznych jeszcze trochę brakuje, są one ostatecznym celem zespołu projektu NeutroCure. Jak mówi Mokhir: „najpierw musimy przeprowadzić badania przedkliniczne, ale głównym celem jest rozpoczęcie klinicznych”.
