Мария Шрьодер: Тестваме ново вещество, което да се бори по-успешно с раковите клетки

Мария Шрьодер от 2017 г. и досега е асистент в Секция “Структура и функция на хроматина”, ИМБ “Акад. Румен Цанев”, БАН, София.

Една година е била практикант в Берлин - Франц-Волхард-Център за клинични изследвания към Центъра за експериментални и клинични проучвания. Дипломант е на Немския институт за изследване на храненето, Потсдам. През 2017 г. защитава магистратура “Генно и клетъчно инженерство” в Биологическия факултет към “Св. Климент Охридски”.

През 2011 г. - дуално образование по диетология в Зарбрюкен, немски университет за превенция и здравен мениджмънт.

Разговаряме с младия учен за това какви природни средства се изследват и могат да са полезни в борбата с рака.

- Ас. Шрьодер, на какъв етап са изследванията, които провеждате за откриване на ново лекарство за лечение на рак? 

- Все още сме на ниво инвитро експерименти – тоест, с клетъчни линии. Поддържаме голям панел от такива линии, на различни видове рак и тестваме все още на това ниво. На следващия етап предстоят инвиво опити с експериментални животни и чак след това започват клинични изпитания – по принцип първа, втора и трета фаза. Това е пътят на всеки един кандидат за лекарство. Ние в Академията стигаме най-много до инвиво експериментите с животни.

В нашата лаборатория работим доста с ракови клетки. А те по естеството си са доста интересни. За мен имат свръхсвойства и качества в сравнение със здравите клетки. Тоест, раковите клетки имат множество мутации в себе си и са успели по някакъв начин да ги скрият от механизмите за поправка на клетката. Всекидневно сме изложени на хиляди мутации, които се случват в клетките ни при деленето им.

Механизмите за поправка и за контрол виждат, че тази клетка не е в норма – поправят я или я сполетява програмирана клетъчна смърт. 

Докато раковите клетки успяват да се скрият и да спрат тези механизми, да си наложат мутацията. Успешно си изграждат микросреди, в които да си съществуват и да се размножават. Дори успяват в по-нататъшните фази на туморогенезата да накарат тялото да произвежда за тях кръвоносни съдове, за да получават достатъчно хранителни вещества и кислород.

И тези интересни “качества” на раковите клетки са много интригуващи лично за мен като учен. Сякаш са с програмирани умения какво и как да направят, за да надхитрят всички контролни механизми в тялото.

- А кои проблеми в терапията на онкологичните заболявания ви мотивираха да насочите усилията си в тази посока?

- Химиотерапията, разбира се, си остава златен стандарт в лечението, но проблемът е, че не могат да се избегнат тези широки негативни странични ефекти на химиотерапевтиците. Който и да е от тях с доказано цитотоксично действие спрямо раковите клетки засяга до голяма степен и здравите.

Тези лекарства са насочени предимно към бързоделящите се клетки, но такива имаме и в епитела на храносмилателния тракт, на лигавиците, на космените фоликули. Просто химиотерапевтиците не са достатъчно селективни – затова страдат и много здрави клетки

Това е най-големият проблем в терапията и ежедневно предизвикателство за всички учени, които работят в сферата.

Има много кандидати за терапевтични вещества и за химиотерапевтици. Постоянно се прави скрининг на голяма част от тях и се тестват. Не е проблем да се открие вещество, което да убива ракови клетки, проблемът е да го прави селективно – да атакува само тях.

- Как протича изборът на подходящото вещество – кандидат за ново лекарство, включително и това, което сега изследвате?

- Колеги от Института по органична химия към БАН, в Центъра по фитохимия, синтезират различни вещества, които ние тестваме. Тествали сме голям набор от тях. Така стигнахме и до новото вещество – то е с изразено противотуморно действие и селективност.

В началото го тествахме върху клетки от рак на млечна жлеза и една клетъчна линия, която не е ракова. И то наистина показа тази желана селективност. Това е първият етап, през който подбираме веществата. 

Когато едно вещество по този начин се изяви и се наложи, продължаваме да изследваме механизмите на действие. Анализираме, преглеждаме какво се случва с различни ключови белтъци в клетката, след третирането й с това вещество – белтъци, които евентуално отключват апоптозата – т.нар. програмирана клетъчна смърт. Или белтъци, които имат отношение към клетъчното делене или към метастазиране на клетките.

Мария Шрьодер

Наблюдаваме какво прави това вещество с клетките – кои белтъци активира или потиска и с какви кле тъчни процеси можем да го свържем с помощта на имунофлуоресцентна скопия. Анализираме движението на тези ключови белтъци, които определят клетъчната съдба в условия на стрес на клетката. 

Общо взето, това са етапите. Вече избрахме веществото и започваме да анализираме отделни клетъчни процеси – как се повлияват от действието му. В същото време колегите от Института по органична химия работят върху формулировката на това вещество, за да се подобри неговата разтворимост и усвояването му в биотичната система.

А колегите от полимерната химия го включиха в транспортна система от наноносители, полимерни мицели. Това е много модерна тема във фармацевтичната технология – транспортни системи за лекарства, които да ги доставят целенасочено, към определени клетки. С това вещество работим и в тази насока. То да бъде “пакетирано” в мицелни структури и доставено по-успешно към клетките. Сега сме на това ниво от изследванията.

- Какво представлява веществото, което сте избрали?

- Това е една комплексна молекула, в която са включени три субединици: камфор, сулфонамид и фероцен – метало-органично съединение. Тези съединения през последните години нашумяха в противотуморната терапия. Има например едно производно на фероцена – фероцифен. То се използва като заместител на тамоксифена при терапия на рака на млечната жлеза. Достигнал е до клинични изследвания. Тествани са и други производни на фероцена на различни видове рак.

Учени откриха коя храна увеличава раковите клетки

А последните две вещества – камфор и сулфонамид, са включени в състава и на други лекарства, които се използват в медицината с различно приложение. Не само противотуморно, но и антипаразитно и още ред други неща. Но и трите субединици са в състава на лекарства. Колегите просто са ги свързали в една молекула, разчитайки на синергичното им действие – трите вещества да си помагат и да подсилват взаимно ефекта си. Това е интересното на тази молекула.

- Вниманието ви е насочено към лекарства с природен произход. Кои са тези природни дарове със сила да преборят раковите клетки?

- Работим по Национална научна програма, която е мултидисциплинарна. Насочена е точно към откриването на иновативни, нискотоксични, биологични билки с неактивни средства за прецизна медицина. Различните институти тестват действието на активни вещества с природен произход, като билки, екстракти от гинко билоба, мащерка, тинтява, коча билка, салвия.

Ние специално изследваме противотуморното им действие. Досега сме тествали канабидиола – това е една от активните съставки на канабиса. Той показа изразено противотуморно действие. Един от нашите колеги пише дипломна работа сега по тази тема. 

И другото, с което се занимавахме доста време, бяха екстрактите от градински охлюв – хемоцианин и хемолимфа, и от рапана веноза – среща се в Черно море. И всъщност наистина се изяви една специална фракция на хемолимфата от рапан, която показа противотуморно действие. А другите институти откриха, че действа и антибактериално. 

Има доста интересни свойства тази хемолимфа от рапана веноза. Все още не сме тествали всички билки, които ви изредих. Но има още едно, съвсем ново нещо, което сега се изследва при нас. Това са екстракти от гъби, които се намират в България. Един от колегите се занимава с екстракта от аманита мускария – червена мухоморка. Тя също има противотуморна активност. Но тепърва предстои да разберем какво предизвиква в клетките, дали е просто отровна или има някакво селективно действие. Това са, общо взето, нашите природни източници.

- Вие за какво си мечтаете най-много като учен?

- Аз наистина съм изключително заинтригувана от биологията на рака. Много искам да съдействам или да работя по някакво вещество, което някога да излезе на пазара – дори частица от него. Някакъв малък принос да остане, върху който съм работила. Раковите заболявания са много хетерогенни.

Няма еднакви тумори – всеки е много специфичен, индивидуално уреден. Затова е толкова трудно и сложно да се намери общо лекарство. Нито едно не може да повлияе всички особености на раковата клетка, а се използват комбинации. И затова, дори и с една молекула или един рецептор да участвам в борбата с рака, ще съм удовлетворена.

Милена ВАСИЛЕВА