Tento špecializovaný gél by mohol zlepšiť liečbu rakoviny
Vedci v súčasnosti vyvíjajú nový nástroj v liečbe rakoviny: špecializovaný gél, ktorý je schopný dodávať kombinované lieky priamo do nádoru.
Jedným z kľúčových problémov, ktorým čelí výskum rakoviny, je spôsob poskytovania terapií najefektívnejším spôsobom a spôsob priameho zacielenia na nádory, minimalizácie invazívnosti a maximalizácie úspechu.
Chemoterapia využíva chemické látky na zameranie a zničenie rakovinových buniek - alebo aspoň na zabránenie ich množeniu - a je to jedna z najrozšírenejších metód liečby rakoviny.
Vedci uznávajú, že chemoterapia môže v niektorých prípadoch pôsobiť efektívnejšie, ak sa podáva spolu s imunoterapiou - typom liečby zameranej na podporu vlastného imunitného systému tela, aby mohla posilniť prirodzené bariéry človeka proti rakovine.
Teraz vedci na Lekárskej fakulte Univerzity v Severnej Karolíne v Chapel Hill a na Štátnej univerzite v Severnej Karolíne v Raleigh experimentovali s novým injekčným médiom.
Hlavný autor štúdie Zhen Gu a jeho kolegovia vyvinuli „bioreaktívny systém lešenia“ - polymérnu sieť podobnú gélu, ktorá po injekcii dodáva kombináciu chemoterapie a imunoterapie priamo do rakovinových nádorov.
V novej štúdii Gu a tím testovali svoje injekčné gélovité médium na konkrétnych typoch rakovinových nádorov: melanóm B16F10 a rakovina prsníka 4T1. Vedci sú však presvedčení, že médium by sa mohlo rovnako úspešne použiť aj na iné typy rakovinových nádorov.
Vedci uvádzajú v časopise výsledky svojej štúdie uskutočnenej na modeli myši Prírodovedná translačná medicína.
Inovatívne médium pre kombinovanú liečbu
Tím vychádzal z predpokladu, že v určitých prípadoch chemoterapia a imunoterapia spolupracujú lepšie - najmä ak sú rakovinové nádory najskôr vystavené chemoterapii a potom imunoterapii.
Je tomu tak preto, lebo hoci môže byť imunoterapia veľmi účinná pri zvyšovaní odpovede imunitného systému tak, že začne útočiť na rakovinové bunky, imunitný systém potom môže omylom zacieliť aj na zdravé bunky.
Jeden typ imunoterapie napríklad používa lieky nazývané inhibítory imunitného kontrolného bodu, ktoré „blokujú určité proteíny“, ktoré niekedy používajú rakovinové bunky ako „štít“ pred imunitnou odpoveďou tela.
Ak sú tieto proteíny blokované, imunitný systém môže ešte raz spustiť bunkovú smrť a zabiť tak určité rakovinové bunky.
Inhibítory imunitného kontrolného bodu poskytujú lepšie výsledky, keď sú spárované s chemoterapiou, takže Gu a jeho tím vyvinuli svoje bioreaktívne lešenie, aby bolo schopné držať kombináciu chemoterapie a imunoterapie a dodávať ju priamo do primárnych nádorov.
Vďaka svojej priamosti bude tento prístup efektívnejší a môže pomôcť znížiť vplyv liekov na zdravé tkanivo kdekoľvek v tele.
Inteligentný terapeutický prístup
„Vytvorili sme jednoduchú metódu,“ hovorí Gu, „aby sme pomocou chemoterapie využívali biológiu nádoru a našu prirodzenú obranu proti cudzím útočníkom, aby sme potlačili vývoj nádoru s obmedzenými vedľajšími účinkami.“
Médium sa po vstreknutí do tela zlúči do gélovitej látky a dodá terapeutické látky priamo do cieľového nádoru.
„Trik spočíva v tom, že gél sa dá rýchlo vytvoriť vo vnútri tela, akonáhle sa zmieša biokompatibilný polymér a jeho sieťovacie činidlo,“ vysvetľuje spoluautor štúdie Jinqiang Wang.
"Zabezpečili sme, aby bolo možné jedno z týchto látok odštiepiť pomocou reaktívnych foriem kyslíka alebo ROS - prírodného chemického vedľajšieho produktu bunkového metabolizmu," dodáva.
Vysoké hladiny ROS sú charakteristické pre väčšinu typov rakoviny a je známe, že hrajú dôležitú úlohu pri raste a metastázovaní nádorov.
Preto, pretože ROS je hojný v rakovinových nádoroch, by sa gélovité médium - ktoré je určené na rozpadnutie pri kontakte s ROS - rozpadlo a umožnilo by terapeutickým látkam vykonávať svoju prácu.
Experimenty prinášajú sľubné výsledky
Pred injekciou do nádorov tím naplnil bioreaktívne lešenie chemoterapeutickým liekom gemcitabín a anti-PD-L1 protilátkou, čo je imunoterapeutické činidlo, ktoré blokuje proteín kontrolného bodu PD-L1.
Tento proteín je schopný odradiť imunitnú odpoveď od spustenia smrti rakovinových buniek. Pri „stretnutí“ s ROS v rakovinových nádoroch by sa gél potom začal postupne rozpadať, najskôr by sa uvoľnilo chemoterapeutické činidlo a potom inhibítor imunitného kontrolného bodu.
"Cytotoxická chemoterapia môže najskôr zabiť niektoré rakovinové bunky a zvýšiť citlivosť nádoru na liečbu ICB [blokáda imunitného kontrolného bodu], ktorá potom stimuluje účinnosť terapie ICB."
Spoluautor štúdie Gianpietro Dotti
„S degradáciou gélu je možné znížiť hladinu ROS v mieste nádoru, čo tiež pomáha inhibovať rast nádoru.“
Zatiaľ sú výsledky štúdie veľmi sľubné. Po injekcii do miesta primárneho nádoru spôsobil gél zraniteľnosť mikroprostredia nádoru voči terapeutickým látkam.
Navyše, pri injekčnom podaní na miesto, z ktorého sa chirurgicky odstránil primárny nádor, sa tiež zdalo, že gél s obsahom liečiva účinne zabraňuje opakovaniu rakoviny.
„Pokiaľ ide o potenciál tohto prístupu, mali by vedci ďalej skúmať biokompatibilitu použitia gélového lešenia na klinický úžitok,“ vysvetľuje Gu a dodáva: „Medzitým optimalizujeme dávky kombinovaných liekov, ako aj frekvencie liečby.“
