Nowa generacja koniugatów przeciwciało-lek

Nowotwory piersi, zwłaszcza potrójnie negatywne, stanowią ważne wyzwanie współczesnej medycyny. Kluczem do skutecznego leczenia jest wczesna diagnoza, precyzyjna klasyfikacja i indywidualne podejście terapeutyczne. Aby lepiej zrozumieć te nowotwory, naukowcy badają ich biomarkery – molekularne „odciski palców”, które mogą wskazać nowe ścieżki leczenia. Jednak dotychczasowe analizy genomu, proteomu i metabolomu pozostawiają luki w zrozumieniu mechanizmów nowotworowych. Nasz projekt koncentruje się na aktywomie, czyli zbiorze aktywnych enzymów, które mogą być kluczowe w rozwoju raka. W szczególności badamy proteazy – enzymy proteolityczne, które działają jak molekularne nożyce. Zrozumienie ich roli może być bardzo pomocne w tworzeniu nowych terapii przeciwnowotworowych.

dr hab. inż. Marcin Poręba, fot. Łukasz Bera Nasz projekt opiera się na trzech filarach badawczych. Pierwszym z nich jest cytometria masowa – rewolucyjna technologia pozwalająca jednocześnie analizować ponad 50 parametrów na poziomie pojedynczych komórek. Dzięki niej możemy precyzyjnie zidentyfikować aktywne enzymy w komórkach nowotworowych. Co więcej, opracowaliśmy unikalne chemiczne sondy znakowane metalami, tzw. TOF-probes, które w odróżnieniu od przeciwciał pozwalają badać tylko aktywne enzymy. Takie podejście pozwala na tworzenie szczegółowego obrazu proteolitycznego raka, co otwiera nowe możliwości diagnostyczne. Drugim filarem jest projektowanie nowej generacji koniugatów przeciwciało-lek (ADCs). Te innowacyjne cząsteczki pozwalają precyzyjnie dostarczać leki do komórek nowotworowych i aktywować je wyłącznie w obecności specyficznych proteaz związanych z rakiem. Dzięki temu minimalizujemy toksyczność ogólnoustrojową, która jest jednym z głównych problemów obecnych terapii ADC. Nasze badania obejmują testy na liniach komórkowych i modelach zwierzęcych, by zweryfikować skuteczność tych terapii. Trzeci filar to zastosowanie sond TOF w obrazowaniu nowotworów za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI). Znakowane metalami sondy nie tylko wspierają diagnostykę, ale także pozwalają śledzić efektywność terapii w czasie rzeczywistym. Tego typu rozwiązanie może zrewolucjonizować sposób, w jaki monitorujemy postępy leczenia onkologicznego.

Połączenie tych trzech obszarów badań pozwala nam spojrzeć na nowotwory z nowej perspektywy. Dzięki badaniu aktywomu, czyli aktywnych enzymów w komórkach rakowych, możemy znaleźć dotąd nieznane cele terapeutyczne. Nasze innowacyjne koncepcje, takie jak selektywne łączniki peptydowe w koniugatach ADC czy zastosowanie TOF-probes w cytometrii i MRI, mogą otworzyć drzwi do bardziej precyzyjnej i mniej toksycznej onkologii. Wstępne wyniki naszych badań są obiecujące. Dzięki zastosowaniu nowych łączników peptydowych udało nam się uzyskać terapeutyczne koniugaty, które wykazują się większą stabilnością, selektywnością oraz wydajnością aktywacji, niż te stosowane obecnie w leczeniu nowotworów, m.in. raka piersi.