Πρωτοποριακή αντικαρκινική θεραπεία με νανοτεχνολογία 20.000 φορές πιο αποτελεσματική

 medlabnews.gr iatrikanea

Η χημειοθεραπεία παραμένει εδώ και δεκαετίες ένα από τα βασικά «όπλα» κατά του καρκίνου — αλλά και μια από τις πιο σκληρές θεραπείες, με βαριές παρενέργειες και περιορισμένη αποτελεσματικότητα.

Ερευνητές από το πανεπιστήμιο του Northwestern δημιούργησαν μια ανανεωμένη εκδοχή ενός γνωστού χημειοθεραπευτικού φαρμάκου, το οποίο αποδείχθηκε 20.000 φορές πιο αποτελεσματικό, ενώ παράλληλα εμφάνισε και σημαντικά μειωμένες παρενέργειες.

Με τη βοήθεια της νανοτεχνολογίας, οι επιστήμονες επανασχεδίασαν τη μοριακή δομή ενός ευρέως χρησιμοποιούμενου φαρμάκου, μετατρέποντάς το σε μια υπερενισχυμένη αντικαρκινική θεραπεία — 20.000 φορές πιο ισχυρή και σχεδόν χωρίς τοξικότητα για τον οργανισμό.

Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο ACS Nano, περιγράφει πώς η ομάδα του Chad A. Mirkin, πρωτοπόρου στη νανοϊατρική, αξιοποίησε τα λεγόμενα σφαιρικά νουκλεϊκά οξέα (SNAs), σφαιρικές νανοδομές καλυμμένες με αλυσίδες DNA ή RNA. Χρησιμοποιώντας αυτές τις νανοσφαίρες ως «όχημα», οι ερευνητές ενσωμάτωσαν μέσα τους τη δραστική ουσία μιας κλασικής χημειοθεραπείας και την παρέδωσαν απευθείας στα καρκινικά κύτταρα, παρακάμπτοντας τα εμπόδια απορρόφησης που κάνουν πολλά φάρμακα αναποτελεσματικά.

Το φάρμακο που επανασχεδίασαν οι ερευνητές είναι η 5-φθοριοουρακίλη (5-Fu), ένα γνωστό χημειοθεραπευτικό που χρησιμοποιείται εδώ και δεκαετίες σε διάφορες μορφές καρκίνου. Παρά την αποτελεσματικότητά του, η 5-Fu έχει δύο βασικά προβλήματα: διαλύεται ελάχιστα στα βιολογικά υγρά και προκαλεί σοβαρές παρενέργειες, καθώς επιτίθεται τόσο στα καρκινικά όσο και στα υγιή κύτταρα. Μόνο ένα μικρό ποσοστό του φαρμάκου φτάνει τελικά στους στόχους του — το υπόλοιπο μένει αχρησιμοποίητο ή προκαλεί συστηματική τοξικότητα.

Η χημειοθεραπεία είναι συχνά εξαιρετικά τοξική, αλλά λίγοι γνωρίζουν ότι ένα μεγάλο μέρος αυτής της τοξικότητας προκύπτει επειδή το φάρμακο δεν απορροφάται σωστά. Αν μπορέσουμε να το κάνουμε πιο διαλυτό και να το παραδώσουμε απευθείας στα καρκινικά κύτταρα, μπορούμε να μεταμορφώσουμε ριζικά την αποτελεσματικότητά του.

Η καινοτομία της ομάδας βασίζεται στη χρήση SNAs — νανοσωματιδίων που αναγνωρίζονται φυσικά από τα κύτταρα. Τα κύτταρα διαθέτουν στην επιφάνειά τους ειδικούς «υποδοχείς καθαρισμού» που λειτουργούν σαν πύλες για την είσοδο ορισμένων μορίων. Οι ερευνητές εκμεταλλεύτηκαν αυτή τη φυσική διαδικασία: ενσωμάτωσαν τα μόρια της 5-Fu μέσα στις αλυσίδες DNA που καλύπτουν τις SNAs, ώστε τα καρκινικά κύτταρα να τα «τραβούν» αυθόρμητα μέσα τους.

Στην περίπτωση της οξείας μυελογενούς λευχαιμίας (AML), της μορφής καρκίνου όπου δοκιμάστηκε η νέα θεραπεία, τα μυελοειδή κύτταρα εμφανίζουν ιδιαίτερα υψηλή συγκέντρωση αυτών των υποδοχέων, γεγονός που κάνει τη στοχευμένη παράδοση ακόμη πιο αποτελεσματική. Μόλις οι νανοσφαίρες εισέλθουν στα κύτταρα, ένζυμα διασπούν το DNA περίβλημα και απελευθερώνουν το φάρμακο απευθείας μέσα στο καρκινικό κύτταρο.

Τα αποτελέσματα στα πειραματόζωα ήταν εντυπωσιακά. Σε σύγκριση με την κλασική χημειοθεραπεία, το SNA-ενισχυμένο 5-Fu εισήλθε στα κύτταρα της λευχαιμίας 12,5 φορές πιο αποτελεσματικά, κατέστρεψε τα καρκινικά κύτταρα έως και 20.000 φορές πιο ισχυρά και επιβράδυνε την πρόοδο της νόσου κατά 59 φορές. Όλα αυτά χωρίς να προκαλέσει μετρήσιμες παρενέργειες ή βλάβες σε υγιείς ιστούς.

Στα ζωικά μοντέλα είδαμε ότι μπορούμε να σταματήσουμε τους όγκους κυριολεκτικά στη θέση τους. Αν αυτά τα αποτελέσματα επαναληφθούν και στους ανθρώπους, μιλάμε για μια πραγματικά επαναστατική πρόοδο — μια χημειοθεραπεία πιο αποτελεσματική, με καλύτερη ανταπόκριση και ελάχιστη τοξικότητα.

Η επιτυχία αυτής της προσέγγισης δεν περιορίζεται στο συγκεκριμένο φάρμακο. Ο Mirkin και η ομάδα του υποστηρίζουν ότι η «δομική νανοϊατρική» —η ιδέα ότι μπορούμε να ελέγξουμε με ακρίβεια τη σύνθεση και τη γεωμετρία των νανοσωματιδίων— μπορεί να αλλάξει συνολικά τον τρόπο με τον οποίο σχεδιάζονται τα φάρμακα. Με την ίδια τεχνική, θεωρητικά, μπορούν να μετασχηματιστούν δεκάδες υπάρχουσες θεραπείες που μέχρι σήμερα θεωρούνται περιορισμένες λόγω χαμηλής απορρόφησης ή τοξικότητας.

Ήδη, επτά διαφορετικά σκευάσματα βασισμένα σε SNAs βρίσκονται σε κλινικές δοκιμές για διάφορες παθήσεις — από καρκίνους και λοιμώξεις μέχρι νευροεκφυλιστικές νόσους και αυτοάνοσα. Αν η νέα αυτή πλατφόρμα αποδειχθεί ασφαλής και αποτελεσματική στους ανθρώπους, θα μπορούσε να εγκαινιάσει μια εντελώς νέα γενιά «έξυπνων» θεραπειών που δρουν με χειρουργική ακρίβεια.

Η ομάδα του Northwestern σκοπεύει τώρα να επεκτείνει τις δοκιμές σε μεγαλύτερα δείγματα ζώων, πριν προχωρήσει σε πειραματικές μελέτες σε ανθρώπους.

Διαβάστε επίσης

• Πότε διογκώνονται (πρήζονται) οι λεμφαδένες; Πόσο επικίνδυνο είναι; Ποιες εξετάσεις βοηθούν στην διάγνωση;
• Τι είναι η χημειοθεραπεία; Τι κάνει στα καρκινικά κύτταρα και πόσο απαραίτητη είναι στην θεραπεία; (chemotherapy)
• Τι είναι η λευχαιμία; Ποιοι κινδυνεύουν; Υπάρχει θεραπεία και πώς είναι η ζωή του αρρώστου μετά την ίαση;
• Πόσοι και που είναι οι λεμφαδένες της μασχάλης και πώς μπορεί να επηρεάζονται στον καρκίνο του μαστού;
• Σε ποιες παθήσεις διογκώνονται οι λεμφαδένες; Πότε και γιατί θα πρέπει να αφαιρούνται;