Subskrybuj nas na Youtube
W trakcie leczenia nowotworów konieczne bywa przeszczepienie komórek krwiotwórczych. U pacjentów standardowo stosowane są leki, które mobilizują komórki krwiotwórcze, aby te uwalniały się do krwiobiegu. Pobudzenia wymagają też granulocyty, czyli takie komórki, które stanowią pierwszą linię obrony przed infekcjami.
– Mobilizowane komórki krwiotwórcze często przeszczepia się zamiast szpiku kostnego. W tym celu trzeba je pobudzić – zachęcić do opuszczenia szpiku i przejścia do krwi. Obecnie przy przeszczepach pobudza się je się między innymi białkiem rekombinowanym GCSF. Niestety, jest ono drogie i nie u wszystkich pacjentów działa – tłumaczy doktor Witold Nowak, finalista Nagrody Naukowej Tygodnika Polityka i laureat stypendium START Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Dr Nowak pracuje na Wydziale Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii na Uniwersytecie Jagiellońskim.
Nowy związek na stary problem
Razem z zespołem badaczy z UJ naukowiec bada inną substancję – protoporfirynę kobaltu, która również pobudza uwalnianie komórek do krwi obwodowej. Na razie doświadczenia prowadzone są na myszach. Okazuje się, że protoporfiryna kobaltu mobilizuje komórki także u tych myszy, które słabo reagują na standardowy lek.
– Uzyskane wyniki to nie tylko niespodzianka naukowa, ale przede wszystkim duży potencjał aplikacyjny – komentuje dr Nowak. – Badania przedkliniczne pokazały, że protoporfiryna kobaltu jest skuteczniejsza, niż GCSF. Działa nawet u tych myszy, które w wyniku standardowej procedury uwalniają mniej komórek, niż inne osobniki. Jest zatem szansa, że nasza substancja będzie lepiej działała również u tych pacjentów, którzy słabo reagują na GCSF – uważa naukowiec.
Dodał, że procedura prowadząca do uwolnienia komórek jest standardowa i stosowana rutynowo. Innowacja polega na zastosowaniu substancji, która nigdy wcześniej nie była do tego używana. Na razie doświadczenia prowadzone są na myszach. Dalsze prace pozwolą ocenić, czy uda się zastosować protoporfirynę kobaltu lub jej pochodne do mobilizacji komórek u pacjentów.
Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego uzyskali patent amerykański na wykorzystanie protoporfiryny kobaltu, dzięki której można stymulować uwalnianie granulocytów i komórek krwiotwórczych do krwiobiegu u myszy. Badania prowadzone są przez doktor Agatę Szade i doktora Krzysztofa Szade, biorą w nich też udział doktor Jacek Stępniewski i doktor Witold Nowak.
Patent na zastosowanie znanej substancji
Protoporfiryna kobaltu do tej pory była używana do zwiększania aktywności oksygenazy hemowej-1. Dr Witold Nowak dobrze zna tę substancję, ponieważ badał jej rolę w komórkach szpiku kostnego, mogących tworzyć tkankę tłuszczową, kostną i chrzęstną. Badacz zajmował się kwestią odpowiedzi na stres oksydacyjny.
– Oksygenaza hemowa-1 to enzym, który rozkłada hem czyli protoporfirynę żelaza. Hem to główny składnik hemoglobiny odpowiedzialny za wiązanie tlenu oraz ważny element wielu innych białek. Jest niezbędny dla komórek, ale jego nadmiar wywołuje stres oksydacyjny – wyjaśnił dr Nowak.
Jak tłumaczy, do tej pory uważano, że nadmiar hemu uszkadza przede wszystkim błony komórkowe. Jego doświadczenia sugerują, że hem może utrudniać naprawę nieprawidłowo zwiniętych nici DNA. Obecnie dr Nowak prowadzi badania nad znaczeniem usuwania nadmiaru hemu przez oksygenazę w utrzymaniu stabilności DNA i zapobieganiu powstawania mutacji w komórkach macierzystych i progenitorowych. Rozpoczął również prace nad rolą hemu w regulacji metabolizmu komórek śródbłonka naczyniowego w trakcie starzenia.