Trojański sposób na glejaka

[KopalniaWiedzy.pl 314]

Zespół z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa stworzył biodegradowalne nanocząstki, które są w stanie przetransportować DNA do komórek guzów mózgu myszy. Eksperymenty dowodzą, że załadowane "genami śmierci" cząstki mogłyby być w przyszłości podawane w czasie operacji pacjentom z nowotworami mózgu, tak by wybiórczo uśmiercić pozostałe komórki guza.

[...] Nasze nanocząstki dostarczały gen testowy do komórek nowotworu mózgu myszy. Tam następowało jego uaktywnienie. Teraz mamy dowód, że te drobne konie trojańskie są w stanie przetransportować geny, które wywołają wybiórcze obumieranie komórek nowotworu, pozostawiając zdrowe komórki nietknięte - podkreśla dr Jordan Green.

Amerykański zespół skupił się na glejakach, najbardziej śmiertelnych i najbardziej agresywnych nowotworach mózgu. Przy standardowym leczeniu (operacji, chemio- i radioterapii) mediana przeżycia wynosi zaledwie 14,6 miesiąca. Poprawę wyników można uzyskać tylko w jeden sposób - zabijając komórki oporne na dotychczasowe metody leczenia.

Ze względu na istnienie bariery krew-mózg naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa zdecydowali się aplikować cząstki podczas operacji.

W początkowych eksperymentach wykorzystano komórki usunięte przez Alfreda Quiñonesa-Hinojosę, które hodowano w laboratorium do momentu, aż powstały niewielkie sfery - prawdopodobnie są one najbardziej oporne na chemio- i radioterapię, wykazują też zdolność tworzenia nowych guzów.

Quiñones-Hinojosa i Green szukali platformy, która przetransportowałaby geny do wywołania śmierci onkosfer. Laboratorium Greena specjalizuje się w produkowaniu kulistych cząstek z biodegradowalnych polimerów. Co istotne, da się je przystosowywać do wykonywania konkretnych zadań medycznych. Zmieniając atomy polimeru, naukowcy mogą manipulować nie tylko wielkością czy stabilnością cząstek, ale i ich powinowactwem do wody bądź tłuszczu. Na potrzeby studium stworzono dziesiątki wariantów, później oceniano ich zdolność przenoszenia do onkosfer testowej sekwencji DNA - genu białka czerwonej bądź zielonej fluorescencji.

Oceniając przeżywalność komórek, które wchłonęły nanocząstki i mierząc natężenie emitowanego światła, akademicy określali, jaki wariant budowy koni trojańskich jest najlepszy. Później testowano go na myszach z ludzkim glejakiem.

Nanocząstki wstrzykiwano do mózgu myszy z eksperymentalnym ludzkim nowotworem i zdrowych gryzoni z grupy kontrolnej. Co ciekawe, choć do zdrowych i nowotworowych komórek dostała się podobna liczba cząstek, te pierwsze rzadko wytwarzały fluorescencyjne białka. Swoistość nowotworowa to dokładnie to, co chciałoby się zobaczyć. Nadal jednak badamy mechanizm, który za to odpowiada - zaznacza Green.

Quiñones-Hinojosa dodaje, że nowa metoda jest bezpieczniejsza dla pacjentów niż tradycyjna terapia genowa bazująca na zmodyfikowanych wirusach. Wyjaśnia też, że bez straty dla skuteczności nanocząstki można liofilizować i przechowywać co najmniej przez 2 lata. Dr Stephany Tzeng podkreśla, że nanocząstki tak długo zachowujące stabilność pozwalają przygotowywać zawczasu duże ilości produktu. [...] Później wystarczy dodać wodę i prowadzić eksperymenty bądź operacje.

W powiązanym studium zespół Greena zademonstrował, że inne nanocząstki potrafią przetransportować do komórek nowotworu mózgu siRNA (ang. small interfering RNA).

Podsumowując wyniki opublikowane w piśmie ACS Nano, Green stwierdza, że siRNA czy DNA do terapii genetycznej bazującej na nanocząstkach trzeba dobierać z rozwagą, by po niezamierzonym czy pobocznym dostaniu się do zdrowych komórek i tak szkodziły tylko tym zmienionym chorobowo.

« powrót do artykułu