BY KRISTIN WEIDENBACH
Researchers at the School ofMedicine have discovered that a perennial herb used by the Chinesefor hundreds of years to relieve rheumatoid arthritis symptoms has much more far-reaching medicinal qualities. The scientists foundthat the active component of the herb is a drug that is able tosuppress an overactive immune system, prevent inflammation and killcancer cells.
„This is a remarkable drug thatcould have a remarkable future,” said Peter Kao, MD, PhD, assistantprofessor of pulmonary and critical care medicine and leader of oneof two Stanford research studies on the drug. Wyniki Kao i those z Glenn Rosen, MD, również adiunkt w dziale i główny badacz innego badania, zostały opublikowane w numerze 7 maja Journal of BiologicalChemistry.
Ludzie wiedzą od 20 lat, żepreparaty z Tripterygium Wilfordii hak, winorośli, która rośnie w południowych Chinach, mają właściwości lecznicze, ale sposób, że zioło pracował w organizmie nie był wcześniej znany, saidboth badaczy. Używając czystego preparatu triptolidu, aktywnego związku w roślinie, naukowcy ze Stanford odkryli, że lek wywiera swoje działanie poprzez zapobieganie aktywacji białka wiążącego DNA, NF-KB, po tym, jak połączy się ze swoim celem DNA. Białko to jest kluczową cząsteczką, która po uaktywnieniu eskaluje odpowiedź immunologiczną poprzez włączanie innych genów ważnych z punktu widzenia immunologii. Ustalenie, jak dokładnie lek działa na skalę amolekularną, pomogło obu zespołom badawczym w ich wysiłkach zmierzających do ustalenia przyczyny efektów biologicznych cenionych przez użytkowników Tripterygium.
Tłumienie układu odpornościowego
Grupa Kao badała interakcje między triptolidem a innymi istotnymi immunologicznie cząsteczkami i genami. Jego laboratorium skupia się na lekach znanych jako immunosupresanty. Są to leki, które wzmacniają komórki układu odpornościowego i zapobiegają ich niewłaściwemu atakowaniu innych komórek ciała, jak w przypadku chorób autoimmunologicznych, lub atakowaniu komórek, które zostały terapeutycznie wprowadzone do organizmu, jak w przypadku przeszczepów organów. Kao i jego koledzy odkryli, że sposób, w jaki triptolid temperuje układ odpornościowy, jest zupełnie inny niż sposób, w jaki działają tradycyjne leki immunosupresyjne, takie jak cyklosporyna A i FK506. Leki te są przepisywane pacjentom po przeszczepach, aby zapobiec odrzuceniu przez ich układy odpornościowe nowej nerki, serca lub szpiku kostnego.
Teoretycznie, te leki immunosupresyjne mogą być również podawane osobom cierpiącym na choroby autoimmunologiczne lub zapalne, w których układ odpornościowy hasgone awry. W praktyce jednak poważne niepożądane działania uboczne tych leków uniemożliwiają ich stosowanie u pacjentów, których stan nie zagraża życiu. Ponieważ triptolid działa w inny sposób, może okazać się użyteczną alternatywą.
„Nasza praca pokazuje, że jest silniejszy niż bardziej tradycyjne leki immunosupresyjne, takie jak cyklosporyna i FK506”, powiedział Kao. Widzi on obietnicę w wykorzystaniu tryptolidu do temperowania układu odpornościowego i leczenia pacjentów cierpiących na chorobę przeszczep przeciwko gospodarzowi, choroby zapalne, takie jak reumatoidalne zapalenie stawów, oraz choroby autoimmunologiczne, takie jak stwardnienie rozsiane.
Broń przeciwnowotworowa
Określenie przez Rosena właściwości przeciwnowotworowych tryptolidu było bardziej przypadkowe. „Próbowaliśmy znaleźć sposób na poprawę zdolności do zabijania komórek nowotworowych, takich jak te znajdujące się w piersi, płucach i okrężnicy”, powiedział Rosen, który szukał przede wszystkim środków, które zwiększyłyby zabijanie komórek nowotworowych przez klasę związków związanych z czynnikiem martwicy nowotworów (TNF). Nowy lek, triptolid, współpracuje z TNF, aby spowodować śmierć komórek nowotworowych. Ale Rosen i jego koledzy odkryli, że triptolid jest również zdolny do zabijania komórek nowotworowych samodzielnie.
„Niektóre komórki nowotworowe są wrażliwe na triptolid lub członków rodziny TNF, ale te, które są odporne na jedno lub drugie, mogą być podatne na kombinację”, powiedział Rosen.
Triptolid i związki podobne do TNF zabijają komórki nowotworowe, zmuszając je do popełnienia samobójstwa, procesu znanego jako apoptoza, według Rosena. Jednak TNF i pokrewne molekuły są same w sobie toksyczne dla komórek i mogą powodować nieprzyjemne efekty uboczne u pacjentów. Ponieważ triptolid nie aktywuje cząsteczki NF-KB, oczekuje się, że te efekty uboczne zostaną znacznie zredukowane u pacjentów chorych na raka leczonych tym ziołowym lekiem, powiedział.
Optymizm Rosena co do leku jest wzmocniony przez fakt, że triptolid, podobnie jak popularny lek przeciwnowotworowy taxol, który pochodzi z kory cisa pacyficznego, zabija komórki rakowe niezależnie od genu p53. Chemioterapia w leczeniu guzów litych jest często utrudniona, ponieważ komórki nowotworowe często stają się oporne na stosowane leki. Częstą przyczyną tej oporności są zmiany w genie supresji nowotworu p53. Powodując śmierć komórek nowotworowych w sposób niezależny od p53, leki takie jak taksol i triptolid są w stanie zabić komórki nowotworów, które okazują się być odporne na inne środki chemioterapii.
Zespół badawczy Rosena obejmuje Kao; Wen-teh Chang, PhD; Kye Young Lee, PhD; i Daoming Qiu, PhD.Naukowcy, którzy współpracowali przy badaniu Kao to Qiu; GuohuaZhao, PhD; Yosuke Aoki, PhD; Lingfang Shi, PhD; oraz studenci szkoły medycznej Anne Uyei, Saman Nazarian i JamesNg.
Czyste preparaty tryptolidu używane w obu badaniach zostały dostarczone przez Pharmagenesis, Inc, z PaloAlto, Calif. Badanie Rosena zostało wsparte California BreastCancer Research Grant oraz darowiznami od Pharmagenesis i Jana DiCarli.Badanie Kao zostało sfinansowane z dotacji NationalInstitutes of Health oraz darowizn od Pharmagenesis i Fundacji Donalda E. i Delii B. Baxterów. SR