Rak: Używanie miedzi do wzmocnienia immunoterapii
Interdyscyplinarna grupa naukowców z powodzeniem zniszczyła komórki nowotworowe u myszy, stosując obok immunoterapii związki miedzi o wielkości nano. Co ważne, guzy nie powróciły po zaprzestaniu leczenia.
Według Światowej Organizacji Zdrowia rak jest drugą co do częstości przyczyną zgonów na świecie - w 2018 roku był odpowiedzialny za około 9,6 mln zgonów.
Zmniejszenie ryzyka behawioralnego lub dietetycznego związanego z rakiem jest ważnym sposobem obniżenia całkowitej liczby zgonów z powodu raka; jednak kluczowe znaczenie ma również znalezienie skutecznych metod leczenia.
Lekarze zwykle leczą raka za pomocą chemioterapii, ale często ma to poważne skutki uboczne.Na przykład niektóre leki stosowane w chemioterapii mogą zniszczyć białe krwinki danej osoby, pozostawiając jej układ odpornościowy osłabiony i podatny na infekcje.
Chociaż chemioterapia może być skuteczna, zawsze istnieje ryzyko nawrotu raka.
Niedawne postępy w leczeniu raka obejmują immunoterapię, która polega na wykorzystaniu układu odpornościowego osoby do walki z komórkami nowotworowymi. Jednak to nie zawsze działa lub może tylko spowolnić rozwój raka, więc nie może jeszcze zastąpić chemioterapii.
Nanocząsteczki miedzi
W nowym badaniu na myszach naukowcy połączyli immunoterapię z nanocząsteczkami na bazie miedzi. To skojarzone leczenie zniszczyło komórki nowotworowe bez stosowania chemioterapii. Jednak co najważniejsze, komórki nowotworowe nie powróciły po zaprzestaniu leczenia.
Zespół naukowców - z KU Leuven w Belgii, Uniwersytetu w Bremie, Instytutu Inżynierii Materiałowej Leibniza w Niemczech i Uniwersytetu Janina w Grecji - odkrył, że guzy myszy są wrażliwe na nanocząsteczki tlenku miedzi.
Zazwyczaj te nanocząsteczki są toksyczne w organizmie. Naukowcy odkryli, że używając tlenku żelaza do tworzenia nanocząstek, mogą kontrolować, które komórki nanocząsteczki zostały zniszczone, pozostawiając zdrowe komórki nienaruszone. Niedawno opublikowali swoje odkrycia w czasopiśmie Angewandte Chemie International Edition.
Nad badaniem pracowali wspólnie prof. Stefaan Soenen i dr Bella B. Manshian z Wydziału Obrazowania i Patologii KU Leuven. Wyjaśniają, że „każdy materiał, który tworzysz w nanoskali, ma nieco inne właściwości niż jego odpowiednik o normalnej wielkości”. Oni kontynuują:
„Jeśli połykamy tlenki metali w dużych ilościach, mogą być niebezpieczne, ale w nanoskali i przy kontrolowanych, bezpiecznych stężeniach mogą być rzeczywiście korzystne”.
Naukowcy rozpoczęli od wykorzystania tylko nanocząstek do celowania w komórki nowotworowe. Zgodnie z oczekiwaniami rak powrócił. Jednak zespół odkrył, że nanocząsteczki mogą działać w połączeniu z układem odpornościowym myszy.
„Zauważyliśmy, że związki miedzi nie tylko mogą bezpośrednio zabijać komórki nowotworowe, ale mogą również wspomagać te komórki układu odpornościowego, które zwalczają obce substancje, takie jak guzy” - powiedział dr Manshian.
Blokowanie powrotu raka
Kiedy naukowcy połączyli nanocząsteczki z immunoterapią, komórki nowotworowe obumarły i nie powróciły.
Aby potwierdzić wyniki, naukowcy wstrzyknęli myszom nowe komórki nowotworowe. Układ odpornościowy myszy natychmiast zniszczył nowe komórki nowotworowe.
Naukowcy są przekonani, że połączenie nanocząstek i immunoterapii może działać jako szczepionka na raka płuc i raka okrężnicy, które były dwoma typami raka, które badali naukowcy.
Uważają jednak, że ta technika może leczyć do 60% przypadków raka, w tym raka piersi i jajnika, które rozwijają się z tej samej mutacji genu.
„O ile mi wiadomo, jest to pierwszy raz, kiedy tlenki metali [zostały użyte] do skutecznej walki z komórkami nowotworowymi o długotrwałym działaniu immunologicznym w żywych modelach” - mówi prof. Soenen. „W kolejnym kroku chcemy stworzyć inne nanocząsteczki metali i zidentyfikować, które cząsteczki wpływają na poszczególne rodzaje raka. Powinno to zaowocować wszechstronną bazą danych ”.
Wyniki uzyskane w testach na zwierzętach niekoniecznie sprawdzają się w przypadku ludzi, a aby kontynuować badania, zespół zamierza przetestować leczenie na ludzkich komórkach nowotworowych. Jeśli to się powiedzie, przeprowadzą badanie kliniczne.
Jednak, zdaniem prof. Soenena, na drodze jest jeszcze kilka przeszkód:
„Nanomedycyna rośnie w siłę w Stanach Zjednoczonych i Azji, ale Europa pozostaje w tyle. Postęp w tej dziedzinie jest wyzwaniem, ponieważ lekarze i inżynierowie często mówią innym językiem. Potrzebujemy więcej interdyscyplinarnej współpracy, abyśmy mogli lepiej się nawzajem rozumieć i budować na wzajemnej wiedzy ”.
