Single-Shot Chemo

Jediná léčba nanočásticemi obsahujícími léčivo účinně ničí nádory rakoviny prostaty u myší, podle experimentů výzkumníků z MIT a Harvard Medical School. Tento přístup by mohl vést k účinné léčbě bez vedlejších účinků spojených s terapií rakoviny, říkají vědci.

Udělali jsme jedinou injekci částic a poté nádor sledovali dalších 109 dní a ukázali jsme, že jsme v podstatě nádor úplně odstranili, říká Omid Farokhzad, odborný asistent anestezie na Harvard Medical School, který spolu s Robertem Langerem Výzkum vedl profesor chemického inženýrství na MIT. Protože ingredience používané k výrobě nanočásticového lékového systému již byly schváleny FDA pro jiné účely, vědci doufají, že získají rychlé schválení pro testování nové technologie na lidech. Výsledky byly zveřejněny tento týden v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.

[Pro obrázek buněk s vloženými nanočásticemi klikněte sem.]

Protože mnoho pacientů podstupuje pravidelné screeningy na rakovinu prostaty, lékaři stále častěji toto onemocnění objevují a léčí v raném stadiu, kdy se ještě omezuje na jednotlivé nádory. V této fázi může být účinnou léčbou jediná injekce radioaktivních materiálů přímo do nádoru, která zabije nádor během několika měsíců. Ale tato léčba má vedlejší účinky, jako je erektilní dysfunkce, asi u 40 procent pacientů, říká Farokhzad. Chirurgie, další možnost, má rizika komplikací. U rakoviny v pozdějším stadiu je možností chemoterapie, která má ale také vedlejší účinky – a vyžaduje mnoho dávek.

Vědci se domnívají, že nanočástice by měly poskytnout výhodu jednorázové terapie zářením, ale bez vedlejších účinků, částečně proto, že částice dodávají léky specificky dovnitř rakovinných buněk, čímž se zabrání poškození zdravé tkáně.

K výrobě nanočástic vědci smíchají dohromady lék na rakovinu prostaty (docetaxel) a polymery, které jsou již schváleny FDA (jeden z nich se používá pro stehy). Polymer vytvořil koule s léčivy zachycenými uvnitř. Vědci poté chemicky přichytí kousky RNA, zvané aptamery, na povrch koulí. RNA se skládá do tvarů, které zapadají do komplementárních struktur na povrchu buněk rakoviny prostaty.

V experimentech na myších vědci nechali nádory vyrůst do určité velikosti před injekcí cílených nanočástic nebo jedné z různých kontrolních látek přímo do nádoru. V kontrolách používajících buď fyziologický roztok, polymerní nanočástice bez léčiva nebo samotné léčivo téměř všechny myši během experimentu zemřely. Naproti tomu všechny myši, kterým byly injikovány cílené nanočástice, přežily a ve většině případů (pět ze sedmi) nádory zmizely.

Klíčem k účinnosti nanočástic je schopnost jejich řetězců RNA vázat se na membránu rakovinných buněk. Buňka pak vtáhne částice dovnitř. Mít částice uvnitř buňky má dvě výhody: dostane lék tam, kde má být, aby zabil buňky, a sníží koncentraci léku mimo rakovinné buňky, čímž se sníží toxicita pro zdravou tkáň. Napomáhá i fakt, že polymer uvolňuje léčivo postupně – léčivo se uvolňuje během hodin nebo dnů, než se částice vtáhnou do buněk, kde se dále uvolňují a buňky zabíjejí.

Naproti tomu, když je lék injikován do nádoru, aniž by byl zapouzdřen uvnitř částic, má malý účinek a nádor dále roste. Zdá se, že lék difunduje z oblasti nádoru dříve, než může zabít všechny rakovinné buňky.

Časné testy toxicity nanočástic by mohly začít za dva roky, pokud další studie na zvířatech dopadnou dobře, říká Farokhzad.

Technologie dodávání léků je součástí většího úsilí výzkumníků využít nanotechnologie k revoluci v léčbě rakoviny. Joseph DeSimone, profesor chemie a chemického inženýrství na University of North Carolina v Chapel Hill a North Carolina State University, například nedávno zahájil pokusy na myších s použitím vlastních nanočástic na bázi polymerů pro dodávání léků. Lékař z Michiganské univerzity Jamese Bakera Nanočástice založené na vysoce rozvětvených strukturách nazývaných dendrimery také prokázaly úspěch proti rakovině u hlodavců.

Výzkumníci z MIT-Harvard také pracují na zacílení na rakovinu slinivky a nakonec rakovinu prsu a kardiovaskulární onemocnění. Henry Brem, neurochirurg a ředitel oddělení neurochirurgie na Johns Hopkins University School of Medicine, by rád upravil nanočástice pro rakovinu mozku, zejména pro léčbu nádorů obtížně dosažitelných chirurgickým zákrokem. Neovlivní mozek, ovlivní pouze nádorové buňky. Jen vstříknout ho do nádorů a vymýtit je, to by byl pro neurální onkologii obrovský krok vpřed. Pokud bychom to mohli získat, udělali bychom to zítra v laboratoři, říká.

Vědci z MIT-Harvard nakonec doufají, že navrhnou nanočástice, které lze vstřikovat do krevního řečiště, z nichž by mohli vyhledávat rakovinné buňky kdekoli v těle, což by umožnilo léčit metastázovanou rakovinu v pozdním stádiu. I když to představuje malé procento pacientů, kteří skutečně mají tuto nemoc, jsou to ti, kteří nemají k dispozici žádnou terapeutickou možnost, říká Farokhzad. Takže myšlenka mít nanočástice, které mohou cirkulovat tělem, najít rakovinné buňky a zabít je, je velmi, velmi atraktivní.

Za tímto účelem generují knihovny nanočástic různých velikostí s různými chemickými vlastnostmi a molekulárními vazbami, které budou testovat in vitro a in vivo, aby identifikovali ty, které jsou nejúčinnější při hledání a ničení rakovinných buněk, aniž by uvízly ve zdravých orgánech.

skrýt