Istraživači su kreirali lek na bazi hidrogela kako bi smanjili mogućnost da se rak ponovo pojavi nakon operacije. Otkrili su da hidrogel može smanjiti biomarkere recidiva raka kod miševa, posebno onih sa rakom debelog creva, melanomom i trostruko negativnim rakom dojke. Međutim, potrebna su klinička ispitivanja da bi se videlo da li se ovi rezultati prenose na ljude.
U ovom članku možete da pročitate:
- Kako hidrogel može da pomogne?
- Mehanizam postepenog oslobađanja
- Testiranje na melanom, rak dojke i debelog creva
- Potencijal koji ima hidrogel
- Kakvu budućnost u lečenju raka ima hidrogel?
Kako hidrogel može da pomogne?
Operacija je prva opcija za pacijente sa solidnim tumorima. Međutim, često ćelije raka mogu biti ostavljene i, tokom vremena, dovode do ponavljanja raka.
Prethodno istraživanje je otkrilo da kako rane zarastaju nakon operacije, imune ćelije poznate kao makrofagi povezani sa tumorom (TAM) luče velike količine antiinflamatornih faktora. Ovi faktori pomažu preostalim tumorskim ćelijama da izbegnu imunološki nadzor i ubrzavaju njihov ponovni nastanak. Kada su TAM-ovi uklonjeni od raka, rast tumora je smanjen.
Druga istraživanja pokazala su da su ljudi sa manje TAM-a nakon operacije smanjili rast tumora nakon operacije. TAM-ovi se takođe često koriste kao prognostički markeri za recidiv raka nakon operacije.
Smanjenje TAM-a i povećanje imunološkog odgovora nakon operacije moglo bi smanjiti stope recidiva raka. Nedavno su istraživači sa Univerziteta Viskonsin-Medison, VI, razvili hidrogel koji oslobađa lek koji se može primeniti posle operacije da bi se sprečio ili usporio recidiv tumora.
„Autori pretpostavljaju da će sistem za isporuku hidrogela omogućiti lokalizovanu isporuku imunoterapije i ograničiti sistemske neželjene efekte“, rekao je za Medical News Today dr Džon A. Tompson, profesor medicine na Univerzitetu Vašington, koji nije bio uključen u studiju.
„Biće potrebna ispitivanja kod pacijenata sa rakom, ali upotreba ovog pristupa može se proširiti na više karcinoma od [onih koje su testirali]“, dodao je on.
Mehanizam postepenog oslobađanja
Istraživači su uključili dva aktivna jedinjenja u svoj hidrogel. Prvi je bio peksidartinib (PLKS), za koji je poznato da inhibira TAM blokiranjem receptora faktora 1 koji stimuliše kolonije (CSF1R).
Drugi se sastojao od anti-programiranih antitela na ćelijsku smrt 1 (aPD-1), koja pomažu T ćelijama da prepoznaju i napadaju ćelije raka. Odlučili su da isporuče ova dva jedinjenja putem hidrogela zbog njegove sposobnosti da formiraju „rezervoar za lokalnu isporuku“ i tako ih postepeno oslobađaju, obezbeđujući trajni imuni odgovor.
Istraživači su pretpostavili da bi antitela na peksidartinab i PD-1 — isporučena preko gela — mogla postepeno da iscrpe TAM-ove i ojačaju T ćelije kako bi bolje omogućili lekove za isporuku inhibitora imune kontrolne tačke kako bi sprečili ponovni rast tumora.
Testiranje na melanom, rak dojke i debelog creva
Istraživači su sproveli eksperimente sa gelom na mišjim modelima raka debelog creva, melanoma i trostruko negativnog raka dojke nakon hirurškog uklanjanja tumora. Nakon uklanjanja tumora, lečili su miševe fiziološkim rastvorom, praznim hidrogelom napunjenim nanočesticama (NP@Gel), PLKS, PLKS-nanočesticama (NP) ili hidrogelovima koji sadrže PLKS i NP (PLKS-NP@Gel).
Sve u svemu, otkrili su da su miševi kojima je tretman bio hidrogel PLKS-NP@Gel imali do 73,7% niže nivoe TAM-a i takođe su imali 1,5-2,8 puta više T ćelija od miševa tretiranih na druge načine.
U modelima melanoma, istraživači su takođe otkrili da su miševi tretirani PLKS-NP@Gel-om imali 2,3 i 1,8 puta manje TAM-a nego miševi tretirani samo PLKS-om od PLKS-NP. Istraživači kažu da isporuka ovih lekova putem hidrogela povećava njihovu efikasnost zbog postepene isporuke.
PLKS-NP@Gel je takođe povećao stopu preživljavanja miševa sa rakom. Dok su kontrolne životinje preživele do 36 dana, grupa miševa tretirana gelom preživela je 50-70 dana.
Potencijal koji ima hidrogel
Na pitanje da li bi hidrogel PLKS-NP@Gel mogao biti revolucionarni lek za recidiv raka, Čao Vang, profesor na Institutu za funkcionalne nano i meke materijale na Univerzitetu Soočov u Kini, koji nije bio uključen u studiju, rekao je:
„To bi se moglo smatrati potencijalnim ‘probojom’ u lečenju raka. Ali ovaj potencijal „proboja“ još uvek treba da se pokaže kod pacijenata, a ne u studijama na životinjama.“
Dr Džon A. Tompson se složio i dodao:
„Dok ovi rezultati dokumentuju željene efekte na ćelijski sastav mikrookruženja tumora, […] Faza 1 kliničkih ispitivanja na pacijentima sa rakom će biti potrebna da bi se identifikovali neželjeni efekti, podnošljivost i imunološki efekti imunoterapije isporučene hidrogelom, i da počne da uči o antikancerogenim efektima kod pacijenata.“
Istraživači su zaključili da tretman aPD-1 antitela može biti ojačan iscrpljivanjem TAMS-a kroz hidrogel. Na pitanje da prokomentariše bilo kakva ograničenja nalaza, prof Čao Vang je rekao:
„Ograničenja studije mogu uključivati relativno složen sistem za dalje kliničko prevođenje i kliničku studiju ovog pristupa kod pacijenata sa rakom.“
On je, međutim, dodao da s obzirom na visoke stope recidiva raka debelog creva, melanoma i trostruko negativnog raka dojke, ovi nalazi predstavljaju „značajan razvoj“ u sprečavanju ponavljanja tumora.
„Ovaj pristup može [takođe] da inspiriše nove načine za efikasnu kombinovanu imunoterapiju za ove vrste raka“, zaključio je prof Čang.
Kakvu budućnost u lečenju raka ima hidrogel?
Dr Ešli Holder, pomoćnik profesora hirurške onkologije na Univerzitetu Alabama u Birmingemu, koja nije bila uključena u studiju, rekla je da je korisnost gela možda ograničena:
„Hidrogel može da obezbedi lokalni rizik od ponovnog pojavljivanja i da pomogne u pripremi odgovora na imunoterapiju, ali bi morao da se postavi na mesto tumora/resekciono ležište koje se obično potpuno uklanja tokom operacije za sve ove karcinome, od kojih je većina relativno malo verovatno da će se lokalno ponoviti posle operacije.”
Međutim, ona je priznala da može biti korisno kod pacijenata koji nisu dovoljno dobro tolerisani operacijom. Ona je dalje razradila neka upozorenja:
„Kod raka debelog creva i melanoma može biti teško naneti gel na mesto tumora/resekciono ležište pošto je potpuno resektovano. Hidrogel bi se mogao staviti u resekcionu šupljinu raka dojke ako je odabran pristup očuvanju dojke. A ako se primeni pre resekcije, efikasnost gela kod raka debelog creva bi bila ograničena protokom probavljene hrane kroz gastrointestinalni trakt i za melanom, tako što bi se prekrivao zavojem kako bi se sprečilo brisanje gela.”
