Як паразитична риба може допомогти нам боротися з раком мозку та інсультом
Дослідники звертаються до старовинних видів риб, намагаючись знайти кращий спосіб надходження терапевтичних препаратів у мозок для лікування станів та подій, починаючи від раку та інсульту.
Кредит зображення: Т. Лоуренс, Комісія з риболовлі Великих озер
Міноги - один з найдавніших видів, що збереглися вугрів, подібних до безчелюстних риб. Вони заселяють як річки, так і прибережні морські води в помірних регіонах світу.
Ці дивні на вигляд риби стають особливо дивовижними завдяки їх безкістковому, вистеленому зубами роту. Вони також паразитують, харчуючись кров’ю інших риб.
Нові дослідження показують, що ці мешканці водних середовищ можуть забезпечити пристосований засіб для ліків, які лікують біологічні наслідки захворювань або наслідків для здоров’я, що впливають на мозок.
Нещодавнє дослідження, проведене групою вчених з Університету штату Вісконсін-Медісон та Техаського університету в Остіні, розглядало тип молекули з імунної системи міног, що називається "варіабельними лімфоцитарними рецепторами" (VLR).
Дослідники пояснюють, що те, що робить VLR цікавими, це їх здатність націлювати позаклітинний матрикс (ECM), мережу макромолекул, які забезпечують структуру клітин, які вони оточують.
Ця мережа становить значну частину центральної нервової системи, тому дослідницька група вважає, що VLR можуть допомогти переносити наркотики до мозку, підвищуючи ефективність лікування раку мозку, травми мозку або інсульту.
«Цей набір націлених молекул виглядає дещо агностичним щодо захворювання. Ми вважаємо, що це може бути застосовано як технологія платформи в різних умовах ".
Автор дослідження проф. Ерік Шуста
Дослідники перевірили свою гіпотезу на мишачих моделях агресивного раку мозку, і вони повідомляють про свої результати в журналі Наукові досягнення.
Перспективний експеримент
Зазвичай ліки нелегко проникають у мозок, оскільки він захищений мозково-кров’яним бар’єром, який зупиняє потенційно шкідливі речовини, що просочуються в мозок. Однак цей бар'єр також заважає лікам досягти мети.
У разі якихось подій зі здоров’ям, які впливають на мозок, мозково-кров’яний бар’єр «послаблюється», що може піддавати мозок подальшим проблемам, але також дозволяє наркотикам потрапляти всередину.
У поточному дослідженні дослідники були зацікавлені в тестуванні ефективності VLR, скориставшись порушенням мозково-кров'яного бар'єру у разі гліобластоми, агресивної форми раку мозку.
"Молекули, подібні до цього [VLR], як правило, не можуть переправляти вантаж у мозок, але скрізь, де порушується гематоенцефалічний бар'єр, вони можуть доставляти ліки прямо до місця патології", - пояснює професор Шуста.
Дослідницька група працювала з мишачими моделями гліобластоми, лікуючи їх за допомогою VLR, прив’язаних до доксорубіцину, препарату, що використовується для лікування цієї форми раку у людей.
Професор Шуста та його колеги повідомляють, що такий підхід був перспективним, подовжуючи виживання у гризунів, які отримували цю експериментальну комбінацію.
Слідчі відзначають, що прив'язка VLR до різних препаратів може мати ще одну важливу перевагу - це може дозволити спеціалістам доставляти значно більші дози цих препаратів до ECM мозку.
"Як і вода, що всмоктується в губку, молекули міноги потенційно накопичуватимуть набагато більше препарату в рясному матриксі навколо клітин у порівнянні зі специфічною доставкою до клітин", - пояснює співавтор професор Джон Куо.
І цей обов’язковий «фокус» може допомогти вирішити ще одну проблему. Дослідники пояснюють, що клітини мозку можуть бути власними ворогами, коли справа доходить до лікування, оскільки вони "знешкоджують" хімічні речовини, які потрапляють до них.
Однак, оскільки VLRs націлені на ECM, який оточує клітини мозку, це може дозволити лікам діяти на клітини протягом більш тривалого періоду.
"Це може бути спосіб утримати терапії, яка в іншому випадку погано накопичується в мозку, щоб вони могли бути більш ефективними", - говорить співавтор Бен Умлауф, доктор філософії.
«Випробування цієї стратегії в різних моделях»
Нарешті, дослідники відзначають, що VLR вільно циркулюють по тілу на моделях мишей, але вони не накопичуються в здоровій тканині. Це говорить про те, що ці молекули не порушують роботу здорових, діючих органів.
Надалі слідчі хочуть спробувати поєднати VLR з іншими типами протиракових препаратів, включаючи ті, що використовуються в імунотерапії, щоб побачити, наскільки добре молекули будуть працювати з більш різноманітним набором методів лікування.
Ще однією можливістю, яку дослідники хотіли б дослідити, є використання VLR для виявлення будь-яких порушень гематоенцефалічного бар’єру, що може свідчити про початок події здоров’я. Вони пропонують зробити це, прив’язавши VLR до складних зондів, сумісних з технологіями візуалізації мозку.
На даний момент, однак, "я дуже радий спробувати цю стратегію в різних модельних моделях захворювань", - заявляє Куо, додаючи, що "[т] тут є кілька процесів хвороби, які порушують гематоенцефалічний бар'єр, і ми могли б подумати про доставку різноманітні методи лікування цими молекулами ".
