Ta specializirani gel bi lahko izboljšal zdravljenje raka
Raziskovalci zdaj razvijajo novo orodje v terapiji raka: specializirani gel, ki lahko kombinirana zdravila dovaja naravnost v tumor.
Eden ključnih problemov, s katerimi se soočajo raziskave raka, je, kako najučinkoviteje izvajati terapije, pa tudi kako neposredno ciljati na tumorje, zmanjšati invazivnost in povečati uspeh.
Kemoterapija uporablja kemična sredstva za ciljanje in uničenje rakavih celic - ali jim vsaj preprečuje razmnoževanje - in je eno najbolj razširjenih načinov zdravljenja raka.
Raziskovalci priznavajo, da bi lahko kemoterapija v nekaterih primerih delovala učinkoviteje, če se izvaja skupaj z imunoterapijo - vrsto zdravljenja, ki je osredotočena na krepitev lastnega imunskega sistema, tako da bi lahko okrepila človekove naravne ovire pred rakom.
Zdaj znanstveniki s Medicinske fakultete Univerze v Severni Karolini v Chapel Hillu in Državne univerze Severne Karoline v Raleighu eksperimentirajo z novim injekcijskim medijem.
Starejši avtor študije Zhen Gu in njegovi kolegi so razvili "sistem bioodzivnih odrov" - polimerno mrežo, podobno gelu, ki vbrizga kombinacijo zdravil za kemoterapijo in imunoterapijo neposredno v rakave tumorje.
V novi študiji sta Gu in ekipa testirala svoj injekcijski gel podoben medij na določenih vrstah rakavih tumorjev: melanomu B16F10 in raku dojke 4T1. Raziskovalci pa so prepričani, da bi se medij lahko enako uspešno uporabljal tudi pri drugih vrstah rakavih tumorjev.
Raziskovalci v reviji poročajo o rezultatih svoje študije, izvedene na mišjem modelu Znanost Translacijska medicina.
Inovativni medij za kombinirano terapijo
Skupina je izhajala iz predpostavke, da kemoterapija in imunoterapija v določenih primerih delujeta bolje skupaj - še posebej, če so rakavi tumorji najprej izpostavljeni kemoterapiji in nato imunoterapiji.
To je zato, ker čeprav je imunoterapija lahko zelo učinkovita pri krepitvi odziva imunskega sistema, tako da začne napadati rakave celice, lahko imunski sistem nato pomotoma cilja tudi na zdrave celice.
Ena vrsta imunoterapije na primer uporablja zdravila, imenovana zaviralci imunske kontrolne točke, ki "blokirajo nekatere beljakovine", ki jih rakave celice včasih uporabljajo kot "ščit" pred imunskim odzivom telesa.
Ko so ti proteini blokirani, lahko imunski sistem ponovno sproži celično smrt in ubije nekatere rakave celice.
Zaviralci imunske kontrolne točke prinašajo boljše rezultate v kombinaciji s kemoterapijo, zato sta Gu in njegova ekipa razvila svoj bioodzivni oder, da lahko zadržijo kombinacijo zdravil za kemoterapijo in imunoterapijo in jo dostavijo naravnost v primarne tumorje.
Ta pristop bo zaradi svoje neposrednosti učinkovitejši in lahko pomaga zmanjšati vpliv zdravil na zdravo tkivo drugje v telesu.
Pameten terapevtski pristop
"Ustvarili smo preprosto metodo," pravi Gu, "da uporabljamo kemoterapijo, hkrati pa izkoriščamo biologijo tumorja in našo naravno obrambo pred tujimi napadalci, da premagamo razvoj tumorja z omejenimi stranskimi učinki."
Ko se vbrizga v telo, se medij združi v geli podobno snov, ki terapevtska sredstva dostavi naravnost v ciljni tumor.
"Trik je v tem, da se gel lahko hitro tvori v telesu, ko se biokompatibilni polimer in njegovo zamreževalno sredstvo zmešata," pojasnjuje sovodilni avtor študije Jinqiang Wang.
"Poskrbeli smo, da lahko eno od teh snovi ločijo reaktivne kisikove vrste ali ROS - naravni kemični stranski produkt celične presnove," dodaja.
Visoke ravni ROS so značilne za večino vrst raka in je znano, da igrajo pomembno vlogo pri rasti in metastazah tumorjev.
Ker je ROS veliko v rakavih tumorjih, bi se gelu podoben medij, ki naj bi razpadel, ko pride v stik z ROS, razpadel, kar bi terapevtskim sredstvom omogočilo, da opravijo svoje delo.
Poskusi prinašajo obetavne rezultate
Pred injiciranjem v tumorje je ekipa bioreaktivni oder napolnila s kemoterapevtskim zdravilom gemcitabin in protitelesom proti PD-L1, ki je sredstvo za imunoterapijo, ki blokira beljakovino kontrolne točke PD-L1.
Ta beljakovina je sposobna odvrniti imunski odziv in sprožiti smrt rakavih celic. Ko bi »sestajal« ROS pri tumorjih raka, bi gel nato začel postopoma razpadati in najprej sproščal kemoterapevtsko sredstvo, nato pa še zaviralec imunske kontrolne točke.
"Citotoksična kemoterapija lahko najprej uniči nekatere rakave celice in poveča občutljivost tumorja na terapijo z ICB [blokado imunske kontrolne točke], ki nato spodbudi učinkovitost terapije z ICB."
Soavtor študije Gianpietro Dotti
"Z razgradnjo gela," dodaja, "se lahko zmanjša raven ROS na mestu tumorja, kar prav tako pomaga zavirati rast tumorja."
Doslej so rezultati študije veliko obetali. Ko je gel injiciral na mesto primarnega tumorja, je mikrookolje tumorja postalo bolj občutljivo na terapevtska sredstva.
Poleg tega se zdi, da če gel vbrizgamo na mesto, s katerega smo kirurško odstranili primarni tumor, tudi gel, ki je bil napolnjen z zdravili, učinkovito preprečuje ponovitev raka.
"Glede potenciala tega pristopa bi morali znanstveniki nadalje raziskati biološko združljivost uporabe gelskega odra za klinične koristi," pojasnjuje Gu in dodaja: "Medtem bomo optimizirali odmerke kombiniranih zdravil in pogostost zdravljenja."
