Hakując szlak migracji, przeprowadzają i niszczą nowotwór

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Jednym z czynników utrudniających leczenie glejaka wielopostaciowego jest fakt, że złośliwe komórki guzów rozprzestrzeniają się, podążając wzdłuż nerwów i naczyń krwionośnych. Ostatnio jednak naukowcy z Georgia Institute of Technology zhakowali mechanizm migracyjny za pomocą filmu nanowłókien. W ten sposób zamiast najeżdżać nowe obszary, komórki przemieszczają się do wybranej lokalizacji poza mózgiem, gdzie można je schwytać i uśmiercić.

Dzięki tej metodzie lekarze są w stanie częściowo przeprowadzić zmiany z lokalizacji nieoperowalnych do bardziej dostępnych. Choć nie eliminuje nowotworu, nowa technika zmniejsza rozmiary guzów w modelach zwierzęcych.

Zaprojektowaliśmy cienki polimerowy film z nanowłókien, który naśladuje budowę nerwów i naczyń, wykorzystywanych zwykle przez komórki guza do opanowania kolejnych części mózgu. Normalnie komórki uczepiają się tych naturalnych struktur i podróżują nimi jak koleją jednoszynową. Podsuwając atrakcyjne sztuczne włókno, możemy skutecznie przesunąć guz wzdłuż innego szlaku do wybranej przez nas lokalizacji - wyjaśnia dr Ravi Bellamkonda.

Jeszcze jako studentka Georgia Tech Anjana Jain zajmowała się biomateriałami do regeneracji rdzenia kręgowego. Jak sama zauważa, szlaki sygnałowe, które próbowano aktywować, by naprawić rdzeń, są tymi samymi, które badacze chcieliby wyłączać w przypadku glejaków. Przejście do zastosowań związanych z nowotworami było zatem naturalnym posunięciem [...].

Komórki nowotworowe zazwyczaj opanowują zdrową tkankę, wydzielając enzymy. Aktywność ta wymaga sporych nakładów energii. Wymyśliliśmy, by dać im przypominający naturalne struktury mózgu szlak najmniejszego oporu, który byłby atrakcyjny, bo nie wymagałby żadnych dodatkowych wydatków energetycznych.

Amerykanie stworzyli otoczone poliuretanowym nośnikiem włókna z polikaprolaktonu (PCL), których powierzchnia symulowała kontury nerwów i naczyń. Wszczepiono je szczurom z ludzkim glejakiem wielopostaciowym. Działały one jak prowadnice, kierujące komórki nowotworowe do żelu-kolektora, który zawierał toksyczną cyklopaminę. Dla porównania akademicy implantowali także włókna bez PCL, PCL bez tekstury, niektórych szczurów w ogóle zaś nie leczono. Żel do zbierania komórek guza zlokalizowano poza mózgiem.

Po 18 dniach okazało się, że w porównaniu do grup kontrolnych, u zwierząt z implantami z nanowłókien PCL zlokalizowanymi w pobliżu zmian guzy znacząco się zmniejszyły. Komórki nowotworowe przebyły całą długość włókien, trafiając wprost do żelu.

Choć ideałem jest wyeliminowanie nowotworu, nowa technika pozwoliłaby kontrolować wzrost nieoperowalnych guzów. Być może z rozwiązaniami takimi jak to będziemy w stanie żyć z nowotworem jak z cukrzycą czy nadciśnieniem - dywaguje Bellamkonda, dodając, że leczenie nowotworów minimalnie inwazyjnymi filmami może być o wiele bezpieczniejsze niż stosowanie związków chemicznych [szkodzących zdrowym komórkom].

W przyszłości akademicy chcą przetestować metodę m.in. na innych nowotworach mózgu.

 

 

« powrót do artykułu