Tento specializovaný gel by mohl zlepšit terapii rakoviny
Vědci nyní vyvíjejí nový nástroj v léčbě rakoviny: specializovaný gel, který je schopen dodávat kombinované léky přímo do nádoru.
Jedním z klíčových problémů, kterým čelí výzkum rakoviny, je způsob, jak poskytovat terapie nejefektivnějším způsobem, a také způsob, jak přímo cílit na nádory, minimalizovat invazivitu a maximalizovat úspěch.
Chemoterapie využívá chemické látky k cílení a ničení rakovinných buněk - nebo alespoň k zabránění jejich množení - a je to jedna z nejrozšířenějších metod léčby rakoviny.
Vědci uznávají, že chemoterapie může v některých případech účinněji působit, pokud je podávána spolu s imunoterapií - typ léčby zaměřené na posílení vlastního imunitního systému těla, takže může posílit přirozené bariéry člověka proti rakovině.
Nyní vědci na Lékařské fakultě Univerzity v Severní Karolíně v Chapel Hill a na Státní univerzitě v Severní Karolíně v Raleighu experimentují s novým injekčním médiem.
Hlavní autor studie Zhen Gu a jeho kolegové vyvinuli „bioresponzivní systém lešení“ - polymerní síť podobnou gelu, která po injekci dodává kombinaci chemoterapie a imunoterapie přímo do rakovinových nádorů.
V nové studii Gu a tým testovali své injekční gelové médium na konkrétních typech rakovinových nádorů: melanom B16F10 a rakovina prsu 4T1. Vědci jsou však přesvědčeni, že médium by mohlo být stejně úspěšně použito i na jiné typy rakovinových nádorů.
Vědci uvádějí výsledky své studie provedené na modelu myši v časopise Science Translational Medicine.
Inovativní médium pro kombinovanou terapii
Tým vycházel z předpokladu, že v určitých případech chemoterapie a imunoterapie fungují lépe společně - zejména pokud jsou rakovinové nádory nejprve vystaveny chemoterapii a poté imunoterapii.
Je tomu tak proto, že i když imunoterapie může být velmi účinná při podpoře reakce imunitního systému tak, aby začala útočit na rakovinné buňky, imunitní systém by se pak mohl omylem zaměřit také na zdravé buňky.
Jeden typ imunoterapie například používá léky zvané inhibitory imunitního kontrolního bodu, které „blokují určité proteiny“, které rakovinové buňky někdy používají jako „štít“ proti imunitní odpovědi těla.
Když jsou tyto proteiny blokovány, imunitní systém může ještě jednou spustit buněčnou smrt a zabít určité rakovinné buňky.
Inhibitory imunitního kontrolního bodu přinášejí vylepšené výsledky, když jsou spárovány s chemoterapií, takže Gu a jeho tým vyvinuli jejich bioresponzivní lešení, aby byli schopni držet kombinaci chemoterapie a imunoterapie a dodávat ji přímo do primárních nádorů.
Díky své přímosti bude tento přístup efektivnější a může pomoci snížit dopad léků na zdravou tkáň kdekoli v těle.
Chytrý terapeutický přístup
"Vytvořili jsme jednoduchou metodu," říká Gu, "k použití chemoterapie při využití biologie nádoru a naší přirozené obrany proti cizím útočníkům, abychom potlačili vývoj nádoru s omezenými vedlejšími účinky."
Médium se po injekci do těla amalgamuje na gelovitou látku, čímž se terapeutické látky dopraví přímo do cílového nádoru.
"Trik spočívá v tom, že gel může být rychle vytvořen uvnitř těla, jakmile jsou biokompatibilní polymer a jeho síťovací činidlo smíchány dohromady," vysvětluje spoluautor studie Jinqiang Wang.
"Zajistili jsme, aby jedno z těchto činidel bylo možné odštěpit reaktivními formami kyslíku nebo ROS - přírodním chemickým vedlejším produktem buněčného metabolismu," dodává.
Vysoké hladiny ROS jsou charakteristické pro většinu typů rakoviny a je známo, že hrají důležitou roli v růstu a metastázování nádorů.
Jelikož je ROS hojný u rakovinových nádorů, gelovité médium - které je navrženo tak, aby se rozpadlo při kontaktu s ROS - by se rozpadlo, což by umožnilo terapeutickým činidlům dělat svou práci.
Experimenty přinášejí slibné výsledky
Před injekcí do nádorů tým naplnil bioreaktivní lešení chemoterapeutickým lékem gemcitabin a anti-PD-L1 protilátkou, což je imunoterapeutické činidlo, které blokuje protein kontrolního bodu PD-L1.
Tento protein je schopen odradit imunitní odpověď od spuštění smrti rakovinných buněk. Při „setkání“ s ROS u nádorových nádorů by se gel začal postupně rozpadat, nejprve by se uvolnilo chemoterapeutické činidlo a poté inhibitor imunitního kontrolního bodu.
"Cytotoxická chemoterapie může nejprve zabít některé rakovinné buňky a zvýšit citlivost nádoru na terapii ICB [blokáda imunitního kontrolního bodu], která pak stimuluje účinnost terapie ICB."
Spoluautor studie Gianpietro Dotti
"S degradací gelu," dodává, "lze snížit hladinu ROS v místě nádoru, což také pomáhá inhibovat růst nádoru."
Dosud výsledky studie ukázaly jako velmi slibné. Po injekci do místa primárního nádoru gel způsobil, že je mikroprostředí nádoru zranitelnější vůči terapeutickým látkám.
Navíc, pokud byl injekčně aplikován na místo, ze kterého byl chirurgicky odstraněn primární nádor, gel s obsahem léku také účinně zabraňoval opakování rakoviny.
"Pokud jde o potenciál tohoto přístupu, vědci by měli dále zkoumat biokompatibilitu použití gelového lešení pro klinický přínos," vysvětluje Gu a dodává: "Mezitím optimalizujeme dávky kombinovaných léků i frekvence léčby."
