Două forme de vitamina D3 ucid celulele canceroase rezistente la medicamente

Cercetătorii de la Universitatea de Stat din Dakota de Sud, Brookings, au demonstrat că două forme active de vitamina D3, calcitriolul și calcipotriolul, pot bloca un mecanism care permite celulelor canceroase să devină rezistente la medicamente și, mai mult, pot ucide celulele care au devenit rezistente. 

O proteină este cheia rezistenței la medicamente

Mecanismul este o proteină-transportor denumită proteină asociată cu rezistența la mai multe medicamente (MRP1). Aceasta se găsește în peretele celular și conduce o pompă care elimină, efectiv, din celulele cancerigene medicamente menite să le distrugă. așa se dezvoltă rezistența. 

Cercetătorii au arătat că cele două forme de vitamină D3, calcitriolul și calcipotriolul, pot selectiv intra în celulele canceroase care au prea mult MRP1 și le pot distruge.

Doctorul în științe Surtaj Hussain Iram - profesor asistent de chimie și biochimie la Universitatea de Stat din Dakota de Sud – care este autorul senior al studiului, a explicat că „mai multe studii epidemiologice și preclinice au arătat efectul pozitiv al vitaminei D 3 în reducerea riscului și progresului cancerului, dar noi suntem primii care au descoperit interacțiunea cu proteina transportoare de medicamente și capacitatea sa de a ucide în mod selectiv celulele canceroase rezistente la medicamente".

Nu ucid celulele cancerigene naive, ci doar pe cele rezistente

El a arătat că cele două forme de vitamina D 3, calcitriolul și calcipotriolul, nu pot ucide „celulele canceroase naive", care nu au dezvoltat încă rezistență la medicamente. Cu toate acestea, odată ce celulele devin rezistente la medicamente, acestea cad pradă calcitriolului și calcipotriolului.

Rezultatele studiului au fost publicate în "Drug Metabolism and Disposition”, un jurnal al Societății Americane de Farmacologie și Terapie Experimentală. „Lucrarea a fost selectată ca fiind cea mai bună problemă și a fost prezentată pe coperta jurnalului", a spus Iram.

Cercetătorul post-doctoral Kee W. Tan și doctoranzii Bremansu Osa-Andrews și Angelina Sampson au lucrat de asemenea la studiu.

Proteinele MRP1 sunt călcâiul lui Ahile

Proteinele-transportor conduc procesele celulare care absorb, distribuie și elimină medicamentele din organism. Celulele canceroase care dezvoltă rezistență la chimioterapeutice supraexprimă sau supraproduc proteine -transportoare. Această abundență este cauza principală a rezistenței la medicamente.

Studiile au legat o supraexprimare a MRP1 cu rezistență multidrog la cancerele de sân, plămâni și prostată. Faptul că calcitriolul și calcipotriolul pot ucide celulele canceroase chimiorezistente este un exemplu de ceea ce oamenii de știință descriu drept „sensibilitate colaterală".

Sensibilitatea colaterală este capacitatea compușilor de a ucide celule rezistente la mai multe medicamente, dar nu și celulele „părinte" de la care provin.

Aproximativ 90% din eșecurile tratamentului cu chimioterapie se datorează rezistenței dobândite la aceste medicamente. Aceste super-celule canceroase capătă rezistență chiar la mai multe tipuri de medicamente, care acționează cu totul diferit.

„Sensibilitatea colaterală este ideea din spatele descoperirii de medicamente care pot ucide selectiv MRP1 - supraexprimarea celulelor canceroase multidrog rezistente", a explicat Iram. „Obținerea de putere într-o zonă creează, de obicei, slăbiciune într-o altă zonă - totul în natură vine la un preț. Abordarea noastră este de a viza acest călcâi al lui Ahile al celulelor canceroase rezistente la medicamente prin exploatarea costului acestei rezistențe".

Utilizând culturi de celule canceroase, el și colegii săi au testat opt compuși pe care studiile anterioare i-au identificat ca fiind capabili să interacționeze cu MRP1. Dintre acești compuși, cercetătorii au descoperit că metabolitul activ al vitaminei D 3, calcitriol și calcipotriolul analogic, a blocat atât funcția de transport a MRP1, dar a și ucis celulele care au supraexprimat proteina transportoare.

Datele noastre, concluzionează autorii, „indică un rol potențial al calcitriolului și al analogilor acestuia în atacarea malignităților în care expresia MRP1 este proeminentă și contribuie la rezistența multidrog".

Mecanismul, valabil și pentru alte medicamente

În plus față de agenții anticanceri, MRP1 poate reduce eficacitatea unei largi varietăți de medicamente utilizate în mod obișnuit pentru diferite boli metabolice și tulburări neurologice, precum și antivirale, antibiotice, antidepresive, medicamente antiinflamatoare și anti-HIV, astfel încât această descoperire are implicații pentru o gamă largă de boli, a explicat Iram.

„Dacă putem controla mai bine acești transportori, putem îmbunătăți eficacitatea medicamentelor. Pacienții pot să ia mai puține medicamente și să obțină același efect, deoarece medicamentele nu sunt scoase din celule atât de mult". Iar doza mai mică va reduce apoi efectele secundare ale medicamentului, susține cercetătorul.

„Putem face ca medicamente care sunt acum utilizate cu succes să fie și mai bune", a spus Iram, care face cercetări prin intermediul rețelelor Biosystems Networks and Translational Research Center (BioSNTR) din Dakota de Sud.

„Aceste descoperiri deschid o nouă ușă pentru a identifica cale ape care vitamina D o folosește și de a expune mai multe ținte, noi căi de cercetare pentru a ucide selectiv multi-drog rezistența la celulele canceroase", a spus Iram. „Acum trebuie să ne întoarcem să înțelegem exact cum această moleculă omoară respectivele celule. Vrem să înțelegem aceste mecanisme astfel încât să găsim modalități diferite de a ucide aceste celule".