Ako nám môžu parazitické ryby pomôcť v boji proti rakovine mozgu a mozgovej mŕtvici
Vedci sa obracajú na starodávny druh rýb v snahe nájsť lepší spôsob podávania terapeutických liekov do mozgu na liečbu stavov a udalostí od rakoviny po mŕtvicu.
Obrázok: T. Lawrence, Komisia pre rybolov v oblasti Veľkých jazier
Lampreys sú jedným z najstarších dochovaných druhov rýb podobných úhorom bez čeľustí. Osídľujú rieky aj pobrežné morské vody v miernych oblastiach po celom svete.
Tieto podivne vyzerajúce ryby sú obzvlášť vyčíňané svojimi vykostenými ústami lemovanými zubami. Sú tiež parazitické a živia sa krvou iných rýb.
Nový výskum naznačuje, že títo obyvatelia vodných tokov môžu poskytnúť prispôsobiteľný nosič liekov, ktoré liečia biologické účinky stavov alebo zdravotných udalostí ovplyvňujúcich mozog.
Nedávna štúdia, ktorú uskutočnil tím vedcov z University of Wisconsin-Madison a University of Texas v Austine, sa zamerala na typ molekuly z imunitného systému lampreys, nazývaný „variabilné lymfocytové receptory“ (VLR).
Vedci vysvetľujú, že to, čo robí VLR zaujímavými, je ich schopnosť zamerať sa na extracelulárnu matricu (ECM), sieť makromolekúl, ktoré poskytujú štruktúru bunkám, ktoré obklopujú.
Táto sieť tvorí veľkú časť centrálneho nervového systému, takže výskumný tím verí, že VLR môžu pomôcť pri prenose liekov do mozgu, a tak zvýšiť účinnosť liečby rakoviny mozgu, traumy mozgu alebo mozgovej príhody.
"Táto skupina cieľových molekúl sa javí pre chorobu trochu agnosticky." Veríme, že by sa dal použiť ako platformová technológia vo viacerých podmienkach. “
Autor štúdie prof. Eric Shusta
Vedci testovali svoju hypotézu na myších modeloch agresívnej rakoviny mozgu a výsledky publikovali v časopise Vedecké pokroky.
Sľubný experiment
Lieky za normálnych okolností ľahko nepreniknú do mozgu, pretože sú chránené bariérou mozgu a krvi, ktorá zastavuje únik potenciálne škodlivých látok do mozgu. Táto bariéra však tiež bráni tomu, aby liek dosiahol svoj cieľ.
V prípade niektorých zdravotných udalostí, ktoré ovplyvňujú mozog, sa „uvoľní“ mozgovo-krvná bariéra, ktorá môže vystaviť mozog ďalším problémom, ale umožňuje aj vstup liekov.
V súčasnom výskume sa vyšetrovatelia zaujímali o testovanie účinnosti VLR s využitím narušenia hematoencefalickej bariéry v prípade glioblastómu, agresívnej formy rakoviny mozgu.
"Molekuly ako toto [VLR] zvyčajne nemôžu dopraviť náklad do mozgu, ale kdekoľvek dôjde k narušeniu hematoencefalickej bariéry, môžu dodávať lieky priamo na miesto patológie," vysvetľuje profesor Shusta.
Výskumný tím pracoval s myšími modelmi glioblastómu a liečil ich VLR viazanými na doxorubicín, liečivo používané na liečbu tejto formy rakoviny u ľudí.
Prof. Shusta a kolegovia uvádzajú, že tento prístup bol sľubný a predĺžil prežitie u hlodavcov liečených touto experimentálnou kombináciou.
Vyšetrovatelia poznamenávajú, že väzba VLR na rôzne lieky môže mať ďalšiu dôležitú výhodu - mohla by špecialistom umožniť dodávať do mozgu ECM výrazne vyššie dávky týchto liekov.
„Podobne ako voda nasiaknutá do špongie, aj molekuly mihule potenciálne akumulujú oveľa viac liečiva v hojnej matrici okolo buniek v porovnaní so špecifickým dodaním do buniek,“ ilustruje spoluautor profesor John Kuo.
A tento záväzný „trik“ by mohol pomôcť vyriešiť ešte ďalší problém. Vedci vysvetľujú, že mozgové bunky môžu byť ich vlastným nepriateľom, pokiaľ ide o liečbu, pretože „vyvrhujú“ chemikálie, ktoré sa k nim dostanú.
Pretože sa však VLR zameriavajú na ECM, ktoré obklopujú mozgové bunky, mohlo by to umožniť, aby lieky pôsobili na bunky dlhšiu dobu.
„Môže to byť spôsob, ako udržať terapie na mieste, ktoré sa inak v mozgu nehromadia dobre, aby mohli byť účinnejšie,“ hovorí spoluautor Ben Umlauf, Ph.D.
„Vyskúšanie tejto stratégie v rôznych modeloch“
Nakoniec vedci poznamenávajú, že VLR voľne krúžili telom v myších modeloch, ale nehromadili sa v zdravom tkanive. To naznačuje, že tieto molekuly by nenarušili zdravé a funkčné orgány.
V budúcnosti sa vyšetrovatelia budú chcieť pokúsiť kombinovať VLR s inými typmi protirakovinových liekov, vrátane tých, ktoré sa používajú v imunoterapii, aby zistili, ako dobre budú molekuly fungovať pri rozmanitejšej škále terapií.
Ďalšou možnosťou, ktorú by chceli vedci preskúmať, je použitie VLR na detekciu akýchkoľvek narušení hematoencefalickej bariéry, ktoré by mohli naznačovať nástup zdravotnej udalosti. Navrhujú to urobiť väzbou VLR na sofistikované sondy kompatibilné s technológiami zobrazovania mozgu.
V tejto chvíli však „Som nadšený, že vyskúšam túto stratégiu v rôznych systémoch modelov chorôb,“ vyhlasuje Kuo a dodáva, že „tu existuje niekoľko chorobných procesov, ktoré narúšajú hematoencefalickú bariéru a mohli by sme si predstaviť dodanie rôznymi terapiami týmito molekulami. “
