Лекарство, впервые обнаруженное 150 лет назад и использованное в качестве релаксанта гладкой мускулатуры, может сделать опухоли более чувствительными к лучевой терапии, согласно недавнему исследованию, проведенному учеными из Университета Университета штата Огайо. Онкологическая больница Джеймса и Ричард Дж. Исследовательский институт Соловья (OSUCCC — James).
Исследователи обнаружили, что препарат под названием папаверин подавляет дыхание митохондрий, компонентов клеток, потребляющих кислород и вырабатывающих энергию, и повышает чувствительность модельных опухолей к радиации. Они обнаружили, что препарат не влияет на радиационную чувствительность хорошо оксигенированных нормальных тканей.
Кроме того, исследователи показали, что модификация молекулы папаверина может повысить безопасность молекулы и может представлять новый класс радиосенсибилизирующих препаратов с меньшим количеством побочных эффектов.
Исследователи сообщают о своих выводах в Трудах Национальной академии наук. В журнале есть комментарий, в котором отмечается, что исследование "представляет собой потенциальную веху в шестидесятилетнем стремлении устранить гипоксию как причину неудач лучевой терапии."
"Мы знаем, что гипоксия ограничивает эффективность лучевой терапии, и это серьезная клиническая проблема, потому что более половины всех больных раком получают лучевую терапию в какой-то момент лечения," говорит главный исследователь Николай Денко, к.D., Доктор медицинских наук, профессор радиационной онкологии в OSUCCC — Джеймс.
"Мы обнаружили, что одна доза папаверина перед лучевой терапией снижает митохондриальное дыхание, облегчает гипоксию и значительно усиливает реакцию модельных опухолей на радиацию," Денко говорит.
Радиация убивает раковые клетки двумя способами: напрямую, повреждая ДНК, и косвенно, генерируя реактивные, вызывающие повреждения молекулы, называемые кислородными радикалами. Гипоксические условия снижают образование радиационно-индуцированных повреждений ДНК и эффективную токсичность дозы радиации.
"Если злокачественные клетки в гипоксических областях опухоли переживают лучевую терапию, они могут стать источником рецидива опухоли," Денко говорит. "Очень важно найти способы преодолеть эту форму сопротивления лечению."
Гипоксия опухоли является следствием потребности в кислороде и его предложения. Раковым клеткам требуется высокий уровень кислорода для их быстрого роста, который может быть настолько большим, что опережает доставку кислорода из системы кровоснабжения. Плохо сформированные кровеносные сосуды в опухоли неэффективны для доставки кислорода и других питательных веществ. Недостаток кислорода приводит к появлению очагов мертвых некротических клеток, окруженных областями гипоксии. Раковые клетки в гипоксических областях на расстоянии от кровеносного сосуда также могут быть недоступны для химиотерапии и быть устойчивыми к радиации.
По словам Денко, стратегии преодоления радиационной стойкости обычно направлены на доставку большего количества кислорода к опухоли. "Но эти попытки не имели большого клинического успеха, потому что опухоли имеют плохо сформированную сосудистую сеть," он добавляет. "Мы выбрали противоположный подход. Вместо того, чтобы пытаться увеличить подачу кислорода, мы снизили потребность в кислороде, и эти результаты позволяют предположить, что папаверин или его производное является многообещающим метаболическим радиосенсибилизатором."