นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างสารประกอบ 'กิ้งก่า' เพื่อรักษามะเร็งสมองที่ดื้อยา

การศึกษาใหม่โดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเยลอธิบายว่าสารประกอบเคมีชนิดใหม่โจมตีเนื้องอกในสมองที่ดื้อยาได้อย่างไรโดยไม่ทำลายเนื้อเยื่อที่แข็งแรงโดยรอบ

การศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสารของ American Chemical Societyถือเป็นก้าวสำคัญในการพัฒนา "สารประกอบกิ้งก่า" ที่สามารถใช้ต่อสู้กับโรคมะเร็งอันตรายได้หลายชนิด

เนื้องอกในสมองจะพัฒนาขึ้นในประมาณ 6.6 รายต่อ 100,000 รายต่อปี และใน 2.94 รายต่อ 100,000 รายเมื่ออายุ 14 ปี หากไม่นับการแพร่กระจายจากมะเร็งชนิดอื่นๆ ที่ไปถึงระบบประสาทส่วนกลาง เนื้องอกในสมองจะคิดเป็นร้อยละ 26 ของเนื้องอกในสมองทั้งหมด (เนื้องอกในสมองหลัก) และคิดเป็นร้อยละ 81 ของเนื้องอกในสมองที่เป็นมะเร็งทั้งหมด

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่ผู้ป่วยมะเร็งกลีโอบลาสโตมาได้รับการรักษาด้วยยาที่เรียกว่าเทโมโซโลไมด์ อย่างไรก็ตาม ผู้ป่วยส่วนใหญ่จะดื้อยาเทโมโซโลไมด์ภายในหนึ่งปี อัตราการรอดชีวิต 5 ปีสำหรับผู้ป่วยมะเร็งกลีโอบลาสโตมาอยู่ที่น้อยกว่า 5%

ในปี 2022 Seth Herzon นักเคมีจากมหาวิทยาลัยเยลและ Ranjit Bindra ผู้เชี่ยวชาญด้านรังสีรักษา ได้พัฒนาแนวทางใหม่ในการรักษา glioblastoma ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยพวกเขาได้สร้างโมเลกุลต่อต้านมะเร็งชนิดหนึ่งที่เรียกว่าสารประกอบกิ้งก่า ซึ่งใช้ประโยชน์จากข้อบกพร่องในโปรตีนซ่อมแซม DNA ที่เรียกว่า O6-methylguanine DNA methyltransferase (MGMT)

เซลล์มะเร็งหลายชนิด รวมถึง glioblastoma ขาดโปรตีน MGMT สารประกอบกิ้งก่าชนิดใหม่ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำลาย DNA ในเซลล์เนื้องอกที่ขาด MGMT

สารประกอบกิ้งก่าจะกระตุ้นให้เกิดความเสียหายต่อ DNA โดยการสะสมรอยโรคหลักบน DNA ซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปจะพัฒนาเป็นรอยโรครองที่มีพิษร้ายแรงซึ่งเรียกว่าการเชื่อมขวางระหว่างสาย MGMT ปกป้อง DNA ของเนื้อเยื่อที่แข็งแรงโดยซ่อมแซมรอยโรคหลักก่อนที่รอยโรคจะพัฒนาเป็นการเชื่อมขวางระหว่างสายที่ร้ายแรง

สำหรับการศึกษาครั้งใหม่นี้ ผู้เขียนร่วม Herzon และ Bindra มุ่งเน้นไปที่กิ้งก่าตะกั่วของพวกเขาที่ชื่อว่า KL-50

“เราใช้การศึกษาเคมีสังเคราะห์และชีววิทยาโมเลกุลร่วมกันเพื่ออธิบายพื้นฐานทางโมเลกุลของการสังเกตก่อนหน้านี้ของเรา รวมถึงจลนพลศาสตร์เคมีที่ทำให้เกิดการคัดเลือกเฉพาะของสารประกอบเหล่านี้” เฮอร์ซอน ศาสตราจารย์ด้านเคมีมิลตัน แฮร์ริส แห่งมหาวิทยาลัยเยลกล่าว “เราแสดงให้เห็นว่า KL-50 มีลักษณะเฉพาะตรงที่มันสร้างพันธะขวางของดีเอ็นเอเฉพาะในเนื้องอกที่มีการซ่อมแซมดีเอ็นเอบกพร่องเท่านั้น มันช่วยรักษาเนื้อเยื่อที่แข็งแรงไว้”

แหล่งที่มา: วารสารของ American Chemical Society (2024) DOI: 10.1021/jacs.3c06483

นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าเป็นความแตกต่างที่สำคัญ สารประกอบต่อต้านมะเร็งอื่นๆ หลายชนิดได้รับการออกแบบมาเพื่อกระตุ้นการเชื่อมโยงระหว่างสายโซ่ แต่สารประกอบเหล่านี้ไม่ได้เลือกเฉพาะเซลล์เนื้องอก จึงทำให้ประโยชน์ของสารประกอบเหล่านี้มีจำกัด

นักวิจัยระบุว่าความลับของความสำเร็จของ KL-50 อยู่ที่จังหวะเวลา KL-50 ก่อให้เกิดการเชื่อมโยงระหว่างสายได้ช้ากว่าตัวเชื่อมโยงอื่นๆ ความล่าช้านี้ทำให้เซลล์ที่แข็งแรงมีเวลาเพียงพอที่จะใช้ MGMT เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการเชื่อมโยง

Bindra ศาสตราจารย์ด้านรังสีวิทยาการรักษาจากมหาวิทยาลัยเยลที่ชื่อ Harvey and Kate Cushing กล่าวว่า "โปรไฟล์เฉพาะตัวนี้ชี้ให้เห็นถึงศักยภาพในการรักษา glioblastoma ที่ดื้อยา ซึ่งเป็นบริเวณที่ยังไม่มีการรักษาในคลินิก" นอกจากนี้ Bindra ยังเป็นผู้อำนวยการฝ่ายวิทยาศาสตร์ของ Chenevert Family Brain Tumor Center ที่โรงพยาบาล Smilo อีกด้วย

Herzon และ Bindra กล่าวว่าการศึกษาของพวกเขาเน้นย้ำถึงความสำคัญของการพิจารณาอัตราการดัดแปลง DNA ทางเคมีและการซ่อมแซม DNA ทางชีวเคมี พวกเขาเชื่อว่าพวกเขาสามารถใช้กลยุทธ์นี้เพื่อพัฒนาวิธีการรักษามะเร็งชนิดอื่นที่มีข้อบกพร่องในการซ่อมแซม DNA ที่เกี่ยวข้องกับเนื้องอกโดยเฉพาะ