Цей спеціалізований гель може покращити терапію раку
Зараз дослідники розробляють новий засіб терапії раку: спеціалізований гель, який здатний доставляти комбіновані препарати прямо до пухлини.
Однією з ключових проблем, з якими стикаються дослідження раку, є те, як найефективніше проводити терапію, а також як безпосередньо націлювати пухлини, мінімізувати інвазивність та максимізувати успіх.
Хіміотерапія використовує хімічні агенти для націлювання та знищення ракових клітин - або, принаймні, запобігання їх розмноженню - і це одне з найпоширеніших методів лікування раку.
Дослідники визнають, що хіміотерапія може діяти ефективніше в деяких випадках, якщо вона проводиться разом з імунотерапією - видом лікування, зосередженим на зміцненні власної імунної системи організму, щоб вона могла посилити природні бар’єри людини проти раку.
Зараз вчені, що базуються в Медичній школі Університету Північної Кароліни в Чапел-Хілл та Університеті штату Північна Кароліна в Ролі, експериментують з новим ін’єкційним середовищем.
Старший автор дослідження Чжен Гу та його колеги розробили "систему біореактивних лісів" - полімерну мережу, схожу на гель, яка при введенні забезпечує комбінацію хіміо- та імунотерапевтичних препаратів безпосередньо до ракових пухлин.
У новому дослідженні Gu та команда протестували своє ін’єкційне гелеподібне середовище на певних типах ракових пухлин: меланома B16F10 та рак молочної залози 4T1. Однак дослідники впевнені, що середовище можна настільки ж успішно використовувати і для інших типів ракових пухлин.
Про результати свого дослідження, проведеного на моделі миші, дослідники повідомляють у журналі Наука поступальної медицини.
Інноваційне середовище для комбінованої терапії
Команда виходила з того, що в певних випадках хіміотерапія та імунотерапія працюють краще разом, особливо якщо ракові пухлини спочатку піддаються хіміотерапії, а потім імунотерапії.
Це пов’язано з тим, що хоча імунотерапія може бути дуже ефективною для посилення реакції імунної системи, щоб вона почала атакувати ракові клітини, імунна система тоді також може помилково націлити здорові клітини.
Наприклад, в одному з видів імунотерапії використовуються препарати, які називаються інгібіторами імунної контрольної точки, які «блокують певні білки», які іноді використовуються раковими клітинами як «щит» проти імунної відповіді організму.
Коли ці білки блокуються, імунна система може знову викликати загибель клітин, вбиваючи певні ракові клітини.
Імунні інгібітори контрольних точок дають поліпшені результати в поєднанні з хіміотерапією, тому Гу та його команда розробили свої біореактивні риштування, щоб мати змогу проводити комбінацію препаратів хіміотерапії та імунотерапії та доставляти їх прямо до первинних пухлин.
Завдяки своїй безпосередності, цей підхід буде більш ефективним і може допомогти зменшити вплив ліків на здорові тканини в інших місцях тіла.
Розумний терапевтичний підхід
"Ми створили простий метод, - каже Гу, - використовувати хіміотерапію, використовуючи біологію пухлини та наш природний захист від іноземних загарбників, щоб відбити розвиток пухлини з обмеженими побічними ефектами".
Після введення в організм середовище об’єднується у гелеподібну речовину, доставляючи терапевтичні засоби прямо до цільової пухлини.
"Фокус полягає в тому, що гель може швидко утворюватися всередині організму, як тільки біосумісний полімер та його зшивач змішуються між собою", - пояснює автор спільного дослідження Jinqiang Wang.
"Ми переконалися, що один з цих агентів може розщеплюватися за допомогою активних форм кисню або АФК - природного хімічного побічного продукту клітинного метаболізму", - додає він.
Високий рівень АФК характерний для більшості типів раку, і, як відомо, вони відіграють важливу роль у зростанні та метастазуванні пухлини.
Отже, оскільки АФК багато в ракових пухлинах, гелеподібне середовище, яке призначене для розпаду при контакті з АФК, розпадається, дозволяючи терапевтичним агентам виконувати свою роботу.
Експерименти дають багатообіцяючі результати
Перш ніж вводити його в пухлини, команда заповнила біореактивні риштування хіміотерапевтичним препаратом гемцитабіном та анти-PD-L1 антитілом, яке є імунотерапевтичним агентом, що блокує контрольний білок PD-L1.
Цей білок здатний стримувати імунну відповідь від спровокування загибелі ракових клітин. При «зустрічі» АФК при ракових пухлинах гель починав би поступово розпадатися, вивільняючи спочатку хіміотерапевтичний засіб, а потім інгібітор імунної контрольної точки.
"Цитотоксична хіміотерапія може спочатку знищити деякі ракові клітини і підвищити чутливість пухлини до терапії ICB [блокування імунної контрольної точки], що потім стимулює ефективність терапії ICB".
Співавтор дослідження Джанп’єтро Дотті
«З деградацією гелю, - додає він, - рівень АФК у ділянці пухлини може бути знижений, що також сприяє пригніченню росту пухлини».
Наразі результати дослідження показали багато обіцянок. При введенні в місце первинної пухлини гель робить мікросередовище пухлини більш вразливим до терапевтичних засобів.
Більше того, якщо вводити ін’єкцію в місце, з якого хірургічно видаляли первинну пухлину, гель, завантажений препаратом, також, здавалося, ефективно запобігав рецидиву раку.
"Що стосується потенціалу цього підходу, вченим слід додатково дослідити біосумісність використання гелевої риштування для клінічної користі", - пояснює Гу, додаючи: "Тим часом ми оптимізуємо дозування комбінованих препаратів, а також частоту лікування".
