Nowe strategie walki z nowotworami – zespół z Politechniki Warszawskiej bada inhibitory kinazy CK2

Dr hab. Patrycja Wińska z Zespołu Chemii Biomedycznej Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej będzie realizować projekt pt. „Ludzkie egzosomy jako naturalne nośniki inhibitorów i degraderów kinazy białkowej CK2 w ukierunkowanej terapii przeciwnowotworowej”. Otrzymała na niego finansowanie w ramach konkursu Narodowego Centrum Nauki OPUS 28+LAP/Weave. 

Zespół badawczy z Katedry Biotechnologii Środków Leczniczych i Kosmetyków PW pracuje nad nowymi związkami chemicznymi, które mogą znaleźć zastosowanie w terapii przeciwnowotworowej. Celem badań jest poznanie i zahamowanie aktywności kinazy białkowej CK2 – enzymu, którego zwiększone działanie obserwuje się w wielu typach nowotworów, m.in. w raku piersi, prostaty, jelita grubego czy płuc.

– Kinazy białkowe, takie jak CK2, pełnią kluczową rolę w regulacji procesów życiowych komórki, m.in. przez fosforylację białek, czyli przyłączanie grup fosforanowych – mówi dr hab. Patrycja Wińska. – Nadmierna aktywność tych enzymów może prowadzić do niekontrolowanego wzrostu komórek i rozwoju choroby nowotworowej. Hamowanie kinazy CK2 stanowi zatem obiecującą strategię terapeutyczną.

Obraz

Naukowcy z PW koncentrują się na dwóch typach inhibitorów – klasycznych, wiążących się w miejscu aktywnym enzymu (tzw. ortosterycznych) oraz nowoczesnych inhibitorach allosterycznych, które blokują enzym w inny, bardziej selektywny sposób. Dodatkowo, w ramach współpracy z zespołem prof. Stefana Knappa z Uniwersytetu Goethego we Frankfurcie, prowadzone są prace nad tzw. degraderami białek (PROTAC). Związki te nie tylko hamują aktywność kinazy CK2, ale również prowadzą do jej całkowitego usunięcia z komórki poprzez naturalny system degradacji białek – ubikwityna–proteasom.

Nowatorskim elementem projektu jest opracowanie sposobu dostarczania tych związków bezpośrednio do komórek nowotworowych przy użyciu egzosomów – mikroskopijnych pęcherzyków wydzielanych przez komórki, które mogą służyć jako naturalne nośniki leków. Zespół z PW planuje modyfikację powierzchni egzosomów tak, by rozpoznawały i trafiały wyłącznie do komórek nowotworowych.

Jak podkreślają badacze, wykorzystanie egzosomów do transportu inhibitorów kinazy CK2 to podejście zupełnie nowe – dotąd nieopisane w literaturze naukowej. Projekt ma charakter translacyjny, co oznacza, że jego wyniki mogą w przyszłości znaleźć praktyczne zastosowanie w terapii nowotworów.

– Naszym celem jest stworzenie bezpieczniejszych i skuteczniejszych metod leczenia raka poprzez celowane dostarczanie leków do komórek nowotworowych – podkreślają autorzy projektu.