Σε ένα σημαντικό βήμα προς τη βελτίωση της θεραπείας του καρκίνου, ερευνητές του Northwestern University έχουν επανασχεδιάσει τη μοριακή δομή ενός ευρέως χρησιμοποιούμενου χημειοθεραπευτικού φαρμάκου, καθιστώντας το πολύ πιο διαλυτό, ισχυρό και λιγότερο τοξικό για τον οργανισμό.

Οι επιστήμονες δημιούργησαν μια νέα μορφή του φαρμάκου χρησιμοποιώντας σφαιρικά νουκλεϊκά οξέα (SNA), ένα είδος νανοδομής που ενσωματώνει το φάρμακο απευθείας σε κλώνους DNA που καλύπτουν μικροσκοπικές σφαίρες. Αυτή η αναδιαμόρφωση μετέτρεψε ένα αδύναμο, δύσκολα διαλυόμενο χημειοθεραπευτικό φάρμακο σε έναν εξαιρετικά στοχευμένο παράγοντα καταπολέμησης του καρκίνου που δεν βλάπτει τους υγιείς ιστούς.

Μια εντυπωσιακή ενίσχυση στη μάχη κατά της λευχαιμίας

Η νέα θεραπεία δοκιμάστηκε σε ζώα με οξεία μυελογενή λευχαιμία (AML), έναν ταχέως εξελισσόμενο και δύσκολο να θεραπευτεί καρκίνο του αίματος. Σε σύγκριση με την τυπική χημειοθεραπεία, το φάρμακο με βάση τα SNA εισήλθε στα λευχαιμικά κύτταρα 12,5 φορές πιο αποτελεσματικά, τα κατέστρεψε έως και 20.000 φορές πιο αποτελεσματικά και επιβράδυνε την εξέλιξη του καρκίνου 59 φορές — όλα αυτά χωρίς ανιχνεύσιμες παρενέργειες.

Αυτή η επιτυχία υπογραμμίζει τις αυξανόμενες προοπτικές της δομικής νανοϊατρικής, ενός τομέα που ελέγχει με ακρίβεια τη σύνθεση και την αρχιτεκτονική των νανοφαρμάκων για να βελτιώσει τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν με τον ανθρώπινο οργανισμό. Με επτά θεραπείες με βάση το SNA να βρίσκονται ήδη σε κλινική δοκιμή, οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για νέα εμβόλια και θεραπείες για καρκίνους, λοιμώξεις, νευροεκφυλιστικές διαταραχές και αυτοάνοσες ασθένειες.

Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στις 29 Οκτωβρίου στο ACS Nano.

«Σταματώντας τους όγκους εν τη γενέσει τους»

«Σε ζωικά μοντέλα, αποδείξαμε ότι μπορούμε να σταματήσουμε τους όγκους εν τη γενέσει τους», δήλωσε ο Chad A. Mirkin του Northwestern, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας. «Αν αυτό καταφέρει να ισχύσει σε ανθρώπους , θα είναι μια πραγματικά συναρπαστική πρόοδος. Θα σήμαινε πιο αποτελεσματική χημειοθεραπεία, καλύτερα ποσοστά ανταπόκρισης και λιγότερες παρενέργειες. Αυτός είναι πάντα ο στόχος κάθε είδους θεραπείας του καρκίνου».

Επανεξέταση ενός κλασικού φαρμάκου χημειοθεραπείας

Για τη μελέτη αυτή, η ομάδα του Mirkin επανεξέτασε το 5-φθοριοουρακίλη (5-Fu), ένα φάρμακο χημειοθεραπείας που χρησιμοποιείται εδώ και πολλά χρόνια και είναι γνωστό για την περιορισμένη αποτελεσματικότητά του και τις σοβαρές παρενέργειες του. Επειδή επηρεάζει τόσο τα υγιή κύτταρα όσο και τα καρκινικά, το 5-Fu μπορεί να προκαλέσει ναυτία, κόπωση και, σε σπάνιες περιπτώσεις, καρδιακές επιπλοκές.

Ο Mirkin εξήγησε ότι το πρόβλημα δεν έγκειται στο ίδιο το φάρμακο, αλλά στην κακή διαλυτότητά του. Λιγότερο από 1% διαλύεται σε πολλά βιολογικά υγρά, πράγμα που σημαίνει ότι το μεγαλύτερο μέρος του δεν φτάνει ποτέ στους επιδιωκόμενους στόχους. Όταν ένα φάρμακο δεν μπορεί να διαλυθεί καλά, συσσωματώνεται ή παραμένει στερεό, εμποδίζοντας τον οργανισμό να το απορροφήσει αποτελεσματικά.

«Όλοι γνωρίζουμε ότι η χημειοθεραπεία είναι συχνά εξαιρετικά τοξική», είπε ο Mirkin. «Αλλά πολλοί άνθρωποι δεν συνειδητοποιούν ότι είναι επίσης συχνά κακώς διαλυτή, οπότε πρέπει να βρούμε τρόπους να τη μετατρέψουμε σε υδατοδιαλυτές μορφές και να την χορηγήσουμε αποτελεσματικά».

Στόχευση ακριβείας με ελάχιστη βλάβη

Σε μοντέλα ποντικών, η νέα θεραπεία σχεδόν εξάλειψε τα λευχαιμικά κύτταρα στο αίμα και τον σπλήνα, ενώ παράλληλα αύξησε σημαντικά το χρόνο επιβίωσης. Επειδή τα SNA στόχευαν επιλεκτικά τα κύτταρα της λευχαιμίας, οι υγιείς ιστοί παρέμειναν άθικτοι.

«Τα σημερινά χημειοθεραπευτικά φάρμακα σκοτώνουν ό,τι συναντούν», είπε ο Mirkin. «Έτσι, σκοτώνουν τα καρκινικά κύτταρα, αλλά και πολλά υγιή κύτταρα. Η δομική νανοϊατρική μας αναζητά κατά προτίμηση τα μυελοειδή κύτταρα. Αντί να κατακλύζει ολόκληρο το σώμα με χημειοθεραπεία, χορηγεί μια υψηλότερη, πιο εστιασμένη δόση ακριβώς εκεί όπου χρειάζεται».

Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει τώρα να δοκιμάσει την προσέγγιση σε μια μεγαλύτερη ομάδα μικρών ζωικών μοντέλων πριν προχωρήσει σε μεγαλύτερα ζώα και, τελικά, σε κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους, μόλις διατεθούν πρόσθετα κονδύλια.

Πηγή: Science Daily