Този специализиран гел може да подобри терапията на рака
Понастоящем изследователите разработват нов инструмент в терапията на рака: специализиран гел, който може да доставя комбинирани лекарства направо в тумора.
Един от ключовите проблеми, пред които са изправени изследванията на рака, е как да се предоставят терапии по най-ефективния начин, както и как да се насочат директно към тумори, да се сведе до минимум инвазивността и да се увеличи успехът.
Химиотерапията използва химически агенти за насочване и унищожаване на раковите клетки - или поне да им попречи да се размножават - и това е едно от най-широко разпространените лечения за рак.
Изследователите признават, че химиотерапията може да действа по-ефективно в някои случаи, ако се провежда заедно с имунотерапия - вид лечение, фокусирано върху повишаване на собствената имунна система на организма, така че да може да засили естествените бариери на човека срещу рака.
Сега учени, базирани в Медицинския факултет на Университета на Северна Каролина в Чапъл Хил и Държавния университет на Северна Каролина в Роли, експериментират с нова инжекционна среда.
Старшият автор на изследването Жен Гу и неговите колеги са разработили „биореактивна система за скеле“ - полимерна мрежа, подобна на гел, която при инжектиране доставя комбинация от химиотерапия и имунотерапия директно към раковите тумори.
В новото проучване Gu и екипът тестваха своята инжекционна гелообразна среда върху определени видове ракови тумори: B16F10 меланом и 4T1 рак на гърдата. Изследователите обаче са уверени, че средата може да се използва също толкова успешно и при други видове ракови тумори.
Изследователите докладват резултатите от своето проучване, проведено върху модел на мишка, в списанието Наука Транслационна медицина.
Иновативна среда за комбинирана терапия
Екипът изхожда от предпоставката, че в някои случаи химиотерапията и имунотерапията работят по-добре заедно - особено ако раковите тумори са изложени първо на химиотерапия, а след това на имунотерапия.
Това е така, защото въпреки че имунотерапията може да бъде много ефективна за засилване на отговора на имунната система, така че тя да започне да атакува раковите клетки, имунната система може след това също погрешно да насочи здравите клетки.
Например един вид имунотерапия използва лекарства, наречени инхибитори на имунната контролна точка, които „блокират определени протеини“, които понякога се използват от раковите клетки като „щит“ срещу имунния отговор на организма.
Когато тези протеини са блокирани, имунната система може отново да предизвика клетъчна смърт, убивайки определени ракови клетки.
Инхибиторите на имунните контролни точки осигуряват подобрени резултати, когато се сдвояват с химиотерапия, така че Гу и неговият екип разработиха биореактивното си скеле, за да могат да държат комбинация от химиотерапия и имунотерапия и да я доставят направо до първични тумори.
Чрез своята директност този подход ще бъде по-ефективен и може да помогне за намаляване на въздействието на лекарствата върху здравата тъкан другаде в тялото.
Интелигентен терапевтичен подход
„Създадохме прост метод - казва Гу, - да използваме химиотерапия, като същевременно използваме биологията на тумора и естествената ни защита срещу чужди нашественици, за да възвърнем развитието на тумора с ограничени странични ефекти.“
Средата се обединява в гелоподобно вещество, след като се инжектира в тялото, доставяйки терапевтичните агенти направо до целевия тумор.
„Номерът е, че гелът може да се образува бързо в тялото, след като биосъвместимият полимер и неговият омрежител се смесят заедно“, обяснява авторът на съоснователното проучване Jinqiang Wang.
„Уверихме се, че един от тези агенти може да бъде отделен от реактивни кислородни видове или ROS - естествен химичен страничен продукт от клетъчния метаболизъм“, добавя той.
Високите нива на ROS са характерни за повечето видове рак и е известно, че те играят важна роля в туморния растеж и метастази.
Следователно, тъй като ROS е богата на ракови тумори, гелоподобната среда - която е проектирана да се разпада при контакт с ROS - би се разпаднала, позволявайки на терапевтичните агенти да си свършат работата.
Експериментите дават обещаващи резултати
Преди да го инжектира в тумори, екипът напълни биореактивното скеле с химиотерапевтичното лекарство гемцитабин и анти-PD-L1 антитяло, което е имунотерапевтично средство, което блокира контролния пункт протеин PD-L1.
Този протеин е способен да възпре имунния отговор от предизвикване на смъртта на раковите клетки. Когато „среща“ ROS при ракови тумори, след това гелът започва да се разпада постепенно, освобождавайки първо химиотерапевтичния агент, а след това имунния инхибитор на контролната точка.
„Цитотоксичната химиотерапия може първо да убие някои ракови клетки и да повиши чувствителността на тумора към терапия с ICB [имунна контролна точка], която след това стимулира ефективността на терапията с ICB.“
Съавтор на изследването Джанпиетро Доти
„С разграждането на гела“, добавя той, „нивото на ROS в мястото на тумора може да бъде намалено, което също помага за инхибиране на растежа на тумора.“
Досега резултатите от проучването показват много обещания. Когато се инжектира на мястото на първичен тумор, гелът прави микросредата на тумора по-уязвима към терапевтичните агенти.
Нещо повече, ако се инжектира на мястото, от което хирургично е отстранен първичен тумор, зареденият с лекарство гел също изглежда ефективно предотвратява повторния рак.
„Що се отнася до потенциала на този подход, учените трябва да проучат допълнително биосъвместимостта на използването на гел скелето с клинична полза“, обяснява Гу и добавя: „Междувременно ще оптимизираме дозите на комбинираните лекарства, както и честотата на лечението.“
