Im September erhielten Forscher aus Kalifornien und Dänemark einen Nobelpreis für Chemie für ihre Entwicklung der „Klick“-Chemie, einem Prozess, bei dem Moleküle wie LEGO zusammenschnappen, was sie zu einem potenziell effizienteren Transportmittel bei der Abgabe von Arzneimitteln an Krebstumore macht.
Nun hat ein Forscher der University of Missouri in einer aktuellen Studie erstmals erfolgreich gezeigt, wie die Klick-Chemie eingesetzt werden kann, um Medikamente zur Behandlung von Tumoren bei großen Hunden mit Knochenkrebs effizienter zu verabreichen – ein Verfahren, das zuvor nur erfolgreich war bei kleinen Mäusen.
„Wenn Sie einen Tumor mit dem Immunsystem angreifen wollen, ist ein Antikörper ein äußerst spezifischer Weg, um ein Medikament oder eine radioaktive Nutzlast an den Tumor zu liefern, aber das Problem mit Antikörpern ist, dass es sich um riesige Moleküle handelt, die tagelang oder sogar im Blutkreislauf zirkulieren Wochen“, sagte Jeffrey Bryan, außerordentlicher Professor am MU College of Veterinary Medicine und Autor der Studie.
„Wenn Sie ein Medikament oder ein radioaktives Molekül auf den Antikörper geben, lassen Sie die Radioaktivität für lange Zeit im Blutkreislauf zirkulieren, die sich auf Organe, Knochenmark und Leber ausbreiten und diese negativ beeinflussen kann, ohne dass der spezifische Tumor so stark dosiert wird wie auf die du gehofft hast.“
Das Ziel der Klick-Chemie ist es, die Abgabe von therapeutischen Medikamenten speziell an den Krebstumor zu maximieren, um die Wirksamkeit zu erhöhen und gleichzeitig die Zirkulation dieser Medikamente im Blutkreislauf zu minimieren und gefährliche Nebenwirkungen zu verursachen.
Von der Maus zum besten Freund des Menschen
Jahrelang gingen viele Chemiker davon aus, dass die Klick-Chemie zwar bei Mäusen erfolgreich war, die Strategie bei großen Hunden oder Menschen jedoch nicht funktionieren würde, da die Größe des Körpers möglicherweise zu groß ist, als dass die beiden Seiten der Moleküle, die die Therapie abgeben, einander finden und finden könnten schnappen oder „klicken“ zusammen. Bryan arbeitete mit Brian Zeglis zusammen, einem außerordentlichen Professor am Hunter College in New York, der auf Click-Chemie spezialisiert ist, um die allererste erfolgreiche „Proof-of-Concept“-Studie am MU College of Veterinary Medicine durchzuführen. Unter Verwendung von Klick-Chemie wurden Dosen von Radiopharmaka gezielt an die Tumore von fünf Hunden verabreicht, die mehr als 100 Pfund wogen und an Knochenkrebs litten.
„Es ist ein großer Schritt nach vorne für das Feld zu zeigen, dass dies in einem Körper in Menschengröße funktioniert“, sagte Bryan. „In Zukunft könnte dies den Weg dafür ebnen, dass Klick-Chemie in Zukunft Menschen mit Krebs helfen kann.“
Bryan forscht seit fast zwei Jahrzehnten in der Veterinärmedizin und vergleichenden Onkologie. Er sagte, einige Hunde mit einem bekannten Knochentumor hätten zusätzliche Knochentumoren, die sich im Skelett ihres Körpers verstecken. Ein zusätzlicher Vorteil von Studien mit bildgebenden Scans und Click-Chemie ist die Möglichkeit, herauszufinden, ob sich weitere Krebstumoren im Skelett eines Hundes befinden und seine Gesundheit beeinträchtigen.
„Osteosarkom, eine häufige Form von Knochenkrebs, betrifft sowohl Hunde als auch Menschen und verursacht starke Schmerzen, Hinken, Schwellungen in den Gliedmaßen, und die Behandlung der Knochentumoren mit verschiedenen Strahlentherapie- und Immuntherapieansätzen, um die Schmerzen zu lindern, ist etwas, das ich Ich bin leidenschaftlich hier an der MU“, sagte Bryan. „Alles, was wir über die Behandlung dieser Hunde lernen, kann übersetzt werden, um den Menschen später zu helfen.“
Führend in der Behandlung von Krebs – für Menschen und Haustiere
Das MU College of Veterinary Medicine ist der Ort für klinische Krebsstudien, die Menschen und ihre Haustiere aus Kalifornien, Florida, New York und Bundesstaaten im ganzen Land anziehen.
„Es ist herzerwärmend, ein Teil davon zu sein, weil die Familien der Patienten erkennen, dass es nicht nur um bessere Ergebnisse für ihren spezifischen Hund geht, sondern dass sie auch zu besseren Ergebnissen für andere Hunde in der Zukunft und hoffentlich zu besseren Gesundheitsergebnissen für Menschen beitragen wir übersetzen diese Fortschritte von den Hunden auf die menschliche Seite“, sagte Bryan.
Während dies eine erfolgreiche „Proof-of-Concept“-Bildgebungsstudie mit Klick-Chemie war, ist Bryans langfristiges Ziel die Entwicklung einer Therapie mit Radiopharmazeutika, die möglicherweise ein auf Antikörper gerichtetes Molekül beinhalten, um Hunde mit Knochenkrebs zu behandeln, dem es möglicherweise nicht gut geht genug für andere Behandlungen, die eine Operation beinhalten.
„Diese Forschung ist auch ein Beispiel für Präzisionsmedizin, ein Schlüsselelement der NextGen Precision Health-Initiative von MU, da wir die mit dem spezifischen Tumor assoziierten Moleküle verwenden, um die therapeutische Dosis der Behandlung zu verabreichen“, sagte Bryan. „Wir arbeiten mit dem MU Research Reactor, dem Molecular Imaging and Theranostics Center und der Washington University in St. Louis zusammen, es ist also eine Teamleistung.“
Im Jahr 2020 arbeitete Bryan mit ELIAS Animal Health zusammen, um einen Ansatz für die Präzisionsmedizin zu entwickeln – einen Impfstoff aus dem eigenen Tumor eines Hundes – um Krebszellen bei Hunden, die an Osteosarkom leiden, gezielt anzugreifen und abzutöten. Der Erfolg der Behandlung bei Hunden veranlasste die Food and Drug Administration, TVAX Biomedical, der Mutterorganisation von ELIAS Animal Health, einen seltenen Fast-Track-Status zu erteilen, um den ELIAS-Immuntherapieansatz zur Behandlung von Glioblastoma multiforme, einem krebsartigen Gehirntumor beim Menschen, zu untersuchen.
„Der letzte Hund, der an dieser Studie teilgenommen hat, ist erst vor ein paar Wochen gestorben, fünf Jahre nach der ursprünglichen Diagnose von Knochenkrebs, und der Hund ist nie wieder an seinem Krebs erkrankt, sodass der Hund den Rest seines Lebens mit Krebs leben konnte. durch die Immuntherapie frei“, sagte Bryan. „Unser übergeordnetes Ziel ist es, verschiedene Tools in unserer Toolbox zu entwickeln, um effektiv bei der Behandlung von Hunden mit Krebs und eines Tages auch von Menschen zu helfen.“
Die Studie wurde veröffentlicht in Molekulare Pharmazie.
Mehr Informationen:
Charles A. Maitz et al, Pretargeted PET von osteodestruktiven Läsionen bei Hunden, Molekulare Pharmazie (2022). DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.2c00220