Učinkovine, ki inhibirajo 6-fosfofrukto-1-kinazo in preprečujejo tvorbo mlečne kisline (laktata) in reaktivnih kisikovih zvrsti (RKZ) pri rakavih celicah
Ključna značilnost dereguliranega energijskega metabolizma rakavih celic je post-translacijska modifikacija 6-fosfofrukto-1-kinaze (PFK1), poglaviten regulatornega encima glikolize. Modificiran, zelo aktiven encim sproži deregulirano glikolizo, ki tvori prekomerno količino citosolnega NADH. Zaradi ohranjanja primernega redoks potenciala, morajo rakaste celice oksidirati odvečni NADH pri tem pa nastaja laktat. Nekaj odvečnega NADH vstopi v mitohondrije, kjer v verigi elektronskega transporta prispeva k povečani tvorbi superoksida. Superoksid/RKZ povzročajo mutacije, ki v zgodnjih fazah razvoja raka tvorijo onkogene, medtem ko laktat prispeva k imunskemu pobegu, stimulira razvoj krvnih žil v tumorjih in nastanek metastaz v invazivnih fazah raka.
Tehnologija
Zaviralce PFK1, ki se prikopijo na ATP vezavno mesto PFK1, smo z virtualnim presajanjem izbrali iz baze podatkov ZINC Drug NOW ob uporabi 3D - kristalne strukture človeškega izo-encima PFK-P kot modela. 33 zbranih spojin smo kupili in uporabili za testiranje. Od teh je sedem spojin pokazalo učinkovito inhibicijo aktivnosti PFK1. In vitro testi na tumorogenih celičnih linijah, izoliranih iz različnih vrst raka, so potrdili učinkovito preprečevanje nastajanja laktata in superoksida/RKZ pri nizki koncentraciji inhibitorjev. S ko-kulturo tumorogenih celic in aktiviranih T-celic smo zaznali bistveno pospešeno kontrolirano celično smrt tumorogenih celic (apoptoza) v prisotnosti inhibitorjev, glede na kontrolo brez dodanih inhibitorjev. Pri testiranih celicah nismo opazilicitostatskih in citotoksičnih učinkov inhibitorjev, poleg tega pa smo mogočo toksičnost spojin testirali tudi z virtualnimi programi za določevanje "Podobnosti strukturnih aktivnosti". Z različnimi analitskimi metodami smo potrdili znižan glikolitični pretok pri tretiranih tumorogenih celičnih linijah, kar dokazuje, da so modificirani PFK1 encimi, ki so značilni za raka, dejansko tarča za inhibicijo.
Glavne prednosti
- Delna inhibicija za raka specifičnih encimov PFK1 zmanjša glikolitični tok na pretok, kot ga imajo normalne celice.
- Zmanjšan glikolitični tok preprečuje nastajanje laktata in superoksida/ROS.
- Citostatski in citotoksični učinki zaviralcev so zanemarljivi.
- Zaviralci so učinkoviti pri nizkih koncentracijah, če se dodajajo v določenih časovnih razmikih.
- Nizki stroški spojin.
Področja uporabe: Biotehnologija, zdravljenje raka
Tehnološka stopnja razvitosti: TRL3
Intelektulana lastnina: Patentna prijava v postopku
Tip sodelovanja: R&R sodelovanje za nadaljnji razvoj tehnologije, licenciranje ali prodaja pravic IL
Nadaljnji koraki: Iskanje partnerja za nadaljnji razvoj
Kontakt: