Ovaj specijalizirani gel mogao bi poboljšati terapiju karcinoma
Istraživači sada razvijaju novi alat u terapiji karcinoma: specijalizirani gel koji je sposoban isporučiti kombinirane lijekove ravno u tumor.
Jedan od ključnih problema s kojima se suočava istraživanje raka je kako pružiti terapije na najučinkovitiji način, kao i kako izravno ciljati tumore, minimizirati invazivnost i maksimalizirati uspjeh.
Kemoterapija koristi kemijska sredstva za ciljanje i uništavanje stanica raka - ili ih barem sprječava u razmnožavanju - i jedan je od najraširenijih tretmana za rak.
Istraživači priznaju da bi kemoterapija u nekim slučajevima mogla djelovati učinkovitije ako se provodi zajedno s imunoterapijom - vrstom liječenja usmjerenim na jačanje vlastitog imunološkog sustava, kako bi mogla ojačati prirodne barijere osobe protiv raka.
Sada su znanstvenici sa sjedišta na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Sjeverne Karoline u Chapel Hillu i Državnom sveučilištu Sjeverne Karoline u Raleighu eksperimentirali s novim injekcijskim medijem.
Stariji autor studije Zhen Gu i njegovi kolege razvili su "bioreaktivni sustav skela" - polimernu mrežu, sličnu gelu, koja kada se ubrizgava isporučuje kombinaciju lijekova za kemoterapiju i imunoterapiju izravno na tumore raka.
U novoj studiji Gu i tim testirali su svoj injekcijski gel sličan medijumu na određenim vrstama tumora raka: B16F10 melanomu i 4T1 raku dojke. Međutim, istraživači su uvjereni da bi se medij mogao jednako uspješno koristiti i za druge vrste tumora raka.
Istraživači izvještavaju o rezultatima svoje studije - provedene na mišjem modelu - u časopisu Znanost Translacijska medicina.
Inovativni medij za kombiniranu terapiju
Tim je pošao od pretpostavke da, u određenim slučajevima, kemoterapija i imunoterapija djeluju bolje zajedno - posebno ako su tumori raka prvo izloženi kemoterapiji, a zatim imunoterapiji.
To je zato što, iako imunoterapija može biti vrlo učinkovita u jačanju odgovora imunološkog sustava, tako da počinje napadati stanice raka, imunološki sustav tada može i pogrešno ciljati zdrave stanice.
Primjerice, jedna vrsta imunoterapije koristi lijekove koji se nazivaju inhibitorima imunološke kontrolne točke, koji "blokiraju određene proteine" koje stanice raka ponekad koriste kao "štit" protiv imunološkog odgovora tijela.
Kad su ti proteini blokirani, imunološki sustav još jednom može pokrenuti staničnu smrt, ubijajući određene stanice raka.
Inhibitori imunološke kontrolne točke daju poboljšane rezultate u kombinaciji s kemoterapijom, pa su Gu i njegov tim razvili svoju bioreaktivnu skelu kako bi mogli držati kombinaciju lijekova za kemoterapiju i imunoterapiju i isporučivati je ravno na primarne tumore.
Zahvaljujući svojoj izravnosti, ovaj će pristup biti učinkovitiji i može pomoći u smanjenju utjecaja lijekova na zdravo tkivo drugdje u tijelu.
Pametan terapijski pristup
"Stvorili smo jednostavnu metodu", kaže Gu, "koja koristi kemoterapiju uz istodobno korištenje biologije tumora i naše prirodne obrane od stranih osvajača kako bi pobijedila razvoj tumora s ograničenim nuspojavama."
Jednom ubrizgan medij u medij se pretvara u supstancu sličnu gelu, isporučujući terapijska sredstva ravno u ciljani tumor.
"Trik je u tome što se gel može brzo stvoriti u tijelu nakon što se biokompatibilni polimer i njegov umreživač pomiješaju", objašnjava su vodeći autor studije Jinqiang Wang.
"Uvjerili smo se da se jedno od tih sredstava može razdvojiti reaktivnim vrstama kisika ili ROS - prirodnim kemijskim nusproduktom staničnog metabolizma", dodaje.
Visoke razine ROS-a karakteristične su za većinu vrsta karcinoma, a poznato je da igraju važnu ulogu u rastu i metastaziranju tumora.
Stoga bi se, budući da ROS obiluje tumorima karcinoma, gel-sličan medij - koji je dizajniran da se raspadne kad dođe u kontakt s ROS-om - mogao raspasti, omogućujući terapijskim agentima da rade svoj posao.
Eksperimenti daju obećavajuće rezultate
Prije ubrizgavanja u tumore, tim je bioreaktivnu skelu napunio kemoterapijskim lijekom gemcitabinom i antitijelima protiv PD-L1, koji je imunoterapijsko sredstvo koje blokira protein PD-L1 na kontrolnoj točki.
Ovaj protein sposoban je odvratiti imunološki odgovor od pokretanja smrti stanica karcinoma. Kada bi se „susreo“ s ROS-om u tumorima karcinoma, gel bi se tada počeo postupno raspadati, oslobađajući prvo kemoterapijsko sredstvo, a zatim inhibitor imunološke kontrolne točke.
"Citotoksična kemoterapija može prvo ubiti neke stanice raka i povećati osjetljivost tumora na terapiju ICB-om [blokada imunološke točke], koja zatim potiče učinkovitost ICB-terapije."
Koautor studije Gianpietro Dotti
"Razgradnjom gela," dodaje, "razina ROS-a na mjestu tumora može se smanjiti, što također pomaže u inhibiciji rasta tumora."
Do sada su rezultati studije pokazali mnogo obećanja. Kada se ubrizga na mjesto primarnog tumora, gel je mikrookoliš tumora učinio ranjivijim na terapijska sredstva.
Štoviše, ako se ubrizga na mjesto s kojeg je kirurški uklonjen primarni tumor, činilo se da gel koji je napunjen lijekom učinkovito sprječava ponavljanje raka.
"S obzirom na potencijal ovog pristupa, znanstvenici bi trebali dodatno istražiti biokompatibilnost korištenja gel skele u kliničke svrhe", objašnjava Gu, dodajući: "U međuvremenu ćemo optimizirati doze kombiniranih lijekova kao i učestalost liječenja."
