Φυτά από την οικογένεια των σολανιδών ή στρυχνοειδών, τα γνωστά ως nightsades που περιλαμβάνουν την πατάτα, την τομάτα, τη μελιτζάνα και την πιπεριά, παράγουν πλήθος ενώσεων με θεραπευτικές ιδιότητες. Ομάδα επιστημόνων από το Ερευνητικό Κέντρο Μοριακής Ιατρικής της Αυστριακής Ακαδημίας Επιστημών “CeMM” ανέπτυξαν τώρα μια παραλλαγή τους εμπνευσμένη από την ομάδα των withanolides (στεροειδείς λακτόνες), η οποία δρα στοχευμένα κατά των κυττάρων της λευχαιμίας.
Χρησιμοποιώντας προηγμένες χημικές και γενετικές αναλύσεις υψηλής απόδοσης, η ομάδα του Georg Winter όχι μόνο επιβεβαίωσε την αποτελεσματικότητά της αλλά και διευκρίνισε τον μηχανισμό δράσης της: το μόριο διαταράσσει τον μεταβολισμό της χοληστερόλης στα καρκινικά κύτταρα. Τα ευρήματα της μελέτης δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature Chemical Biology.
Οι δηλητηριώδεις σύμμαχοι
Πέρα από τα νόστιμα λαχανικά, στις σολανίδες συγκαταλέγονται και δηλητηριώδη φυτά όπως η μπελαντόνα και η μπρουγκμάνσια (τρομπέτα των αγγέλων), τα οποία περιέχουν ισχυρές τοξίνες. Ακριβώς αυτός και ο λόγος που ενδιαφέρουν την ιατρική κοινότητα: εκτός από τοξικά αλκαλοειδή, παράγουν ένα ευρύ φάσμα στεροειδών, μια κατηγορία λιπιδίων που μπορούν να επηρεάσουν τον ανθρώπινο μεταβολισμό με διάφορους τρόπους. Μεταξύ αυτών των στεροειδών είναι τα withanolides, στα οποία έχουν αποδοθεί αντιφλεγμονώδεις, αντιοξειδωτικές και αντικαρκινικές ιδιότητες.
Η ερευνητική ομάδα του Georg Winter με την ομάδα του καθηγητή Herbert Waldmann , από το Ινστιτούτο Μοριακής Φυσιολογίας Max Planck, εξέτασαν μεθοδικά μια μεγάλη συλλογή τεχνητών παραλλαγών των withanolides για την επίδρασή τους στα κύτταρα λευχαιμίας και, συγκεκριμένα, κύτταρα χρόνιας μυελογενούς λευχαιμίας και Τ-λεμφοκυτταρικής λευχαιμίας. Αυτό οδήγησε στην ανακάλυψη μιας παραλλαγής που σκοτώνει επιλεκτικά αυτά τα καρκινικά κύτταρα ενώ επηρεάζει ελάχιστα τα μη κακοήθη κύτταρα του αίματος, ένα βασικό κριτήριο για να θεωρηθεί υποψήφιο φάρμακο για κλινική χρήση. Η ουσία που εντοπίστηκε ονομάστηκε Ορπινολίδη (Orpinolide).
Η χοληστερόλη ως αχίλλειος πτέρνα της λευχαιμίας
Στη συνέχεια, μέσω προηγμένων μεθόδων υψηλής απόδοσης όπως η ποσοτική πρωτεομική (μελέτη των πρωτεϊνών που παράγονται από το γονιδίωμα ενός οργανισμού) και η μεταγραφομική (μελέτη του μεταγραφοσώματος των ειδών ή των ατόμων), οι ερευνητές βρήκαν ότι η Ορπινολίδη διαταράσσει τη μεταφορά της χοληστερόλης στα καρκινικά κύτταρα. Η χοληστερόλη αποτελεί ζωτικής σημασίας συστατικό για την οικοδόμηση της κυτταρικής μεμβράνης που ανήκει χημικά στην ομάδα των στερολών. Με την συστηματική απενεργοποίηση όλων των γονιδίων χρησιμοποιώντας το εργαλείο γενετικής επεξεργασίας CRISPR/Cas9 -γνωστό ως μοριακό/γενετικό ψαλίδι- και την ανάλυση των αλλαγών στη θερμοσταθερότητα ολόκληρου του πρωτεώματος, προσδιορίστηκε ο ακριβής μοριακός τόπος δέσμευσης της Ορπινολίδης: ο μεταφορέας χοληστερόλης OSBP.
«Η μελέτη αυτή αναδεικνύει τη μεταφορά των στερολών ως Αχίλλειο πτέρνα της λευχαιμίας, την οποία μπορούμε να μπλοκάρουμε με χημικά μέσα» ανέφερε ο επικεφαλής της μελέτης Georg Winter. Η αποσαφήνιση του μηχανισμού δράσης της Ορπινολίδης θα μπορούσε να αποτελέσει αφετηρία για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων κατά των συγκεκριμένων αιματολογικών καρκίνων. «Οι φυσικές ουσίες παραμένουν μια σημαντική πηγή έμπνευσης για νέα φάρμακα. Η ικανότητά μας να τις κατανοούμε πλήρως πρέπει να ανοίξει αμέτρητες δυνατότητες για την καινοτομία του μέλλοντος στην έρευνα νέων φαρμάκων» πρόσθεσε ο κύριος συγγραφέας Marko Cigler.
