Acest gel specializat ar putea îmbunătăți terapia cancerului
Cercetătorii dezvoltă acum un nou instrument în terapia cancerului: un gel specializat, capabil să livreze medicamente combinate direct către tumoare.
O problemă cheie cu care se confruntă cercetarea în domeniul cancerului este cum să oferiți terapii în cel mai eficient mod, precum și cum să vizați direct tumorile, să minimizați invazivitatea și să maximizați succesul.
Chimioterapia folosește agenți chimici pentru a viza și distruge celulele canceroase - sau cel puțin pentru a preveni multiplicarea acestora - și este unul dintre cele mai răspândite tratamente pentru cancer.
Cercetătorii recunosc că chimioterapia ar putea acționa mai eficient în unele cazuri dacă este administrată alături de imunoterapie - un tip de tratament axat pe creșterea propriului sistem imunitar al organismului, astfel încât ar putea întări barierele naturale ale unei persoane împotriva cancerului.
Acum, oamenii de știință cu sediul la Școala de Medicină a Universității din Carolina de Nord din Chapel Hill și Universitatea de Stat din Carolina de Nord din Raleigh au experimentat cu un nou mediu injectabil.
Autorul principal al studiului Zhen Gu și colegii săi au dezvoltat un „sistem de schele bioresponsiv” - o rețea de polimeri, similară cu un gel, care, atunci când este injectat, oferă o combinație de medicamente de chimioterapie și imunoterapie direct către tumorile cancerului.
În noul studiu, Gu și echipa și-au testat mediul injectabil de tip gel pe anumite tipuri de tumori canceroase: melanomul B16F10 și cancerul de sân 4T1. Cu toate acestea, cercetătorii sunt încrezători că mediul ar putea fi utilizat la fel de bine și pe alte tipuri de tumori canceroase.
Cercetătorii raportează rezultatele studiului lor - realizat pe un model de șoarece - în jurnal Știință Medicina Translațională.
Mediu inovator pentru terapia combinată
Echipa a pornit de la premisa că, în anumite cazuri, chimioterapia și imunoterapia funcționează mai bine împreună - mai ales dacă tumorile cancerului sunt expuse mai întâi la chimioterapie și apoi la imunoterapie.
Acest lucru se datorează faptului că, deși imunoterapia poate fi foarte eficientă în stimularea răspunsului sistemului imunitar, astfel încât acesta să înceapă să atace celulele canceroase, sistemul imunitar ar putea, de asemenea, să vizeze în mod eronat celulele sănătoase.
Un tip de imunoterapie, de exemplu, folosește medicamente numite inhibitori ai punctului de control imun, care „blochează anumite proteine” care sunt uneori folosite de celulele canceroase ca „scut” împotriva răspunsului imun al organismului.
Atunci când aceste proteine sunt blocate, sistemul imunitar poate declanșa din nou moartea celulelor, distrugând anumite celule canceroase.
Inhibitorii imuni ai punctelor de control oferă rezultate îmbunătățite atunci când sunt asociați cu chimioterapia, astfel încât Gu și echipa sa și-au dezvoltat schela bioresponsivă pentru a putea deține o combinație de medicamente pentru chimioterapie și imunoterapie și pentru a o administra direct tumorilor primare.
Prin directitudinea sa, această abordare va fi mai eficientă și poate contribui la reducerea impactului medicamentelor asupra țesuturilor sănătoase din alte părți ale corpului.
O abordare terapeutică inteligentă
„Am creat o metodă simplă”, spune Gu, „de a utiliza chimioterapia în timp ce valorificăm biologia tumorii și apărarea noastră naturală împotriva invadatorilor străini pentru a învinge dezvoltarea tumorii cu efecte secundare limitate”.
Mediul se amalgamează într-o substanță asemănătoare gelului, odată injectat în organism, eliberând agenții terapeutici direct către tumoarea vizată.
„Trucul este că gelul se poate forma rapid în interiorul corpului, odată ce un polimer biocompatibil și reticulatorul său sunt amestecate”, explică autorul studiului co-plumb Jinqiang Wang.
„Ne-am asigurat că unul dintre acești agenți poate fi despicat de speciile reactive de oxigen sau ROS - un produs secundar chimic natural al metabolismului celular”, adaugă el.
Nivelurile ridicate de ROS sunt caracteristice majorității tipurilor de cancer și se știe că joacă un rol important în creșterea tumorii și metastaze.
Prin urmare, deoarece ROS este abundent în tumorile canceroase, mediul asemănător gelului - care este conceput să se destrame atunci când intră în contact cu ROS - s-ar dezintegra, permițând agenților terapeutici să-și facă treaba.
Experimentele dau rezultate promițătoare
Înainte de a-l injecta în tumori, echipa a umplut schela bioreactivă cu gemcitabina, un medicament pentru chimioterapie și anticorp anti-PD-L1, care este un agent de imunoterapie care blochează proteina punct de control PD-L1.
Această proteină este capabilă să descurajeze răspunsul imun de la declanșarea morții celulelor canceroase. Când se „întâlnesc” ROS în tumorile canceroase, gelul ar începe apoi să se dezintegreze treptat, eliberând mai întâi agentul de chimioterapie, apoi inhibitorul punctului de control imun.
„Chimioterapia citotoxică poate distruge mai întâi unele celule canceroase și poate spori sensibilitatea tumorii față de terapia ICB [blocarea punctului de control imun], care apoi stimulează eficacitatea terapiei ICB.”
Co-autor al studiului, Gianpietro Dotti
„Odată cu degradarea gelului”, adaugă el, „nivelul ROS al situsului tumorii poate fi redus, ceea ce ajută și la inhibarea creșterii tumorii”.
Până în prezent, rezultatele studiului au arătat multă promisiune. Când a fost injectat la locul unei tumori primare, gelul a făcut ca mediul înconjurător al tumorii să fie mai vulnerabil la agenții terapeutici.
Mai mult, dacă a fost injectat la locul de unde a fost îndepărtată chirurgical o tumoare primară, gelul încărcat cu medicament părea, de asemenea, să prevină efectiv recidivarea cancerului.
„În ceea ce privește potențialul acestei abordări, oamenii de știință ar trebui să investigheze în continuare biocompatibilitatea utilizării schelei în gel pentru beneficiul clinic”, explică Gu, adăugând: „Între timp, vom optimiza dozele de medicamente combinate, precum și frecvențele tratamentului.”
