Ten specjalistyczny żel może usprawnić terapię przeciwnowotworową
Naukowcy opracowują teraz nowe narzędzie w terapii raka: specjalistyczny żel, który jest w stanie dostarczać złożone leki bezpośrednio do guza.
Jednym z kluczowych problemów, z jakimi borykają się badania nad rakiem, jest sposób dostarczania terapii w najbardziej efektywny sposób, a także sposób bezpośredniego kierowania na guzy, minimalizowania inwazyjności i maksymalizowania sukcesu.
Chemioterapia wykorzystuje środki chemiczne do namierzania i niszczenia komórek rakowych - lub przynajmniej zapobiegania ich namnażaniu - i jest to jedna z najbardziej rozpowszechnionych metod leczenia raka.
Naukowcy przyznają, że chemioterapia mogłaby działać skuteczniej w niektórych przypadkach, gdyby była stosowana razem z immunoterapią - rodzajem leczenia skupiającym się na wzmocnieniu własnego układu odpornościowego organizmu, tak aby mogła wzmocnić naturalne bariery przeciwrakowe.
Obecnie naukowcy z University of North Carolina School of Medicine w Chapel Hill i North Carolina State University w Raleigh eksperymentują z nowym podłożem do wstrzyknięć.
Starszy autor badań, Zhen Gu i jego koledzy, opracowali „bioreaktywny system rusztowania” - polimerową sieć podobną do żelu, która po wstrzyknięciu dostarcza połączenie chemioterapii i immunoterapii bezpośrednio do guzów nowotworowych.
W nowym badaniu Gu i zespół przetestowali swoje żelowe podłoże do wstrzykiwań na określonych typach guzów nowotworowych: czerniaku B16F10 i raku piersi 4T1. Jednak naukowcy są przekonani, że pożywkę można z równym powodzeniem stosować również w przypadku innych typów guzów nowotworowych.
Naukowcy informują o wynikach swoich badań - przeprowadzonych na modelu myszy - w czasopiśmie Science Translational Medicine.
Innowacyjne podłoże do terapii skojarzonej
Zespół wyszedł z założenia, że w niektórych przypadkach chemioterapia i immunoterapia działają lepiej razem - szczególnie jeśli guzy nowotworowe są najpierw narażone na chemioterapię, a następnie na immunoterapię.
Dzieje się tak, ponieważ chociaż immunoterapia może być bardzo skuteczna we wzmacnianiu odpowiedzi układu odpornościowego, tak że zaczyna atakować komórki rakowe, układ odpornościowy może wtedy również błędnie obrać zdrowe komórki.
Na przykład jeden rodzaj immunoterapii wykorzystuje leki zwane inhibitorami immunologicznego punktu kontrolnego, które „blokują określone białka”, które są czasami używane przez komórki rakowe jako „tarcza” przed odpowiedzią immunologiczną organizmu.
Kiedy te białka są zablokowane, układ odpornościowy może ponownie wywołać śmierć komórki, zabijając niektóre komórki rakowe.
Inhibitory immunologicznego punktu kontrolnego zapewniają lepsze wyniki w połączeniu z chemioterapią, więc Gu i jego zespół opracowali swoje bioreaktywne rusztowanie, aby móc utrzymywać kombinację leków chemioterapeutycznych i immunoterapeutycznych i dostarczać je bezpośrednio do guzów pierwotnych.
Dzięki swojej bezpośredniości podejście to będzie skuteczniejsze i może pomóc zmniejszyć wpływ leków na zdrowe tkanki w innych częściach ciała.
Inteligentne podejście terapeutyczne
„Stworzyliśmy prostą metodę”, mówi Gu, „aby użyć chemioterapii, jednocześnie wykorzystując biologię guza i naszą naturalną obronę przed obcymi najeźdźcami, aby powstrzymać rozwój guza z ograniczonymi skutkami ubocznymi”.
Po wstrzyknięciu do organizmu medium łączy się w żelopodobną substancję, dostarczając środki lecznicze bezpośrednio do docelowego guza.
„Rzecz w tym, że żel można szybko uformować w organizmie po zmieszaniu biokompatybilnego polimeru i środka sieciującego” - wyjaśnia Jinqiang Wang, współprowadzący badanie.
„Upewniliśmy się, że jeden z tych środków może zostać rozszczepiony przez reaktywne formy tlenu, czyli RFT - naturalny chemiczny produkt uboczny metabolizmu komórkowego” - dodaje.
Wysokie poziomy RFT są charakterystyczne dla większości typów raka i wiadomo, że odgrywają ważną rolę we wzroście guza i przerzutach.
Dlatego też, ponieważ ROS występuje obficie w guzach nowotworowych, żelopodobne podłoże - które ma rozpadać się w kontakcie z RFT - rozpadałoby się, umożliwiając działanie środków terapeutycznych.
Eksperymenty przynoszą obiecujące wyniki
Przed wstrzyknięciem go do guzów zespół wypełnił bioreaktywne rusztowanie lekiem do chemioterapii gemcytabiną i przeciwciałem anty-PD-L1, które jest środkiem immunoterapeutycznym blokującym białko punktu kontrolnego PD-L1.
Białko to jest w stanie powstrzymać odpowiedź immunologiczną przed wywołaniem śmierci komórek rakowych. Kiedy „napotyka” ROS w guzach nowotworowych, żel zacząłby się stopniowo rozpadać, uwalniając najpierw środek chemioterapeutyczny, a następnie inhibitor immunologicznego punktu kontrolnego.
„Chemioterapia cytotoksyczna może najpierw zabić niektóre komórki rakowe i zwiększyć wrażliwość guza na terapię ICB [blokada immunologicznego punktu kontrolnego], która następnie stymuluje skuteczność terapii ICB”.
Współautor badania Gianpietro Dotti
„Dzięki degradacji żelu”, dodaje, „poziom RFT w miejscu guza może zostać obniżony, co również pomaga zahamować wzrost guza”.
Jak dotąd wyniki badania są obiecujące. Po wstrzyknięciu w miejsce guza pierwotnego żel spowodował, że mikrośrodowisko guza było bardziej podatne na działanie środków terapeutycznych.
Co więcej, po wstrzyknięciu w miejsce, z którego chirurgicznie usunięto guz pierwotny, żel zawierający lek również wydawał się skutecznie zapobiegać nawrotom raka.
„Biorąc pod uwagę potencjał tego podejścia, naukowcy powinni dalej badać biokompatybilność stosowania rusztowania żelowego z korzyścią kliniczną” - wyjaśnia Gu, dodając: „W międzyczasie zoptymalizujemy dawki leków skojarzonych oraz częstotliwość leczenia”.
