Vedci vyvinuli „nanočasticu“, ktorá spôsobuje samodeštrukciu rakovinových buniek

Štúdia, ktorú viedli výskumníci z Lekárskej univerzity v Guizhou a ktorá bola uverejnená v časopise Biomedical Analysis, sa zameriava na cuproptózu, formu bunkovej smrti, ku ktorej dochádza, keď meď naruší mechanizmy prežitia rakovinových buniek.

Cuproptóza už skôr vzbudila záujem ako možný prístup k liečbe rakoviny, avšak mnohé predchádzajúce stratégie sa spoliehali na pridávanie medi zvonku, čo vyvolávalo obavy z toxicity pre zdravé tkanivá.

Nový systém je navrhnutý tak, aby sa tomuto problému vyhol dodaním látky viažucej meď priamo do rakovinových buniek a využitím medi, ktorý je už prítomný vo vnútri nádorov.

Na vytvorenie tohto systému vedci vyvinuli biologicky rozložiteľné nanočastice vyrobené z PLGA-PEG, materiálu známeho svojou bezpečnosťou a schopnosťou rozkladať sa v tele. Povrch nanočastíc modifikovali pomocou iRGD, peptidu prenikajúceho do nádorov, ktorý má pomáhať nasmerovať častice k rakovinovým bunkám.

Nanočastice boli naplnené TPEN, skratkou pre N,N,N′,N′-tetrakis(2-pyridylmetyl)etyléndiamín, zlúčeninu, ktorá sa viaže na ióny kovov, ako je meď.

Výsledná formulácia s názvom TPEN@1%-iPPN bola navrhnutá tak, aby dodávala TPEN špecificky do nádorových buniek. Laboratórne testy ukázali, že nanočastice mali veľkosť približne 80 nanometrov a zostávali stabilné v podmienkach napodobňujúcich krvný obeh. Častice tiež uvoľňovali svoj obsah TPEN postupne počas 72 hodín, čo umožňovalo dlhodobú expozíciu v prostredí nádoru.

Výskumníci následne testovali, či iRGD úpravou sa zlepšila schopnosť nanočastíc zasiahnuť rakovinové bunky. V experimentoch s rakovinovými bunkami prsníka 4T1 boli cielené nanočastice absorbované rakovinovými bunkami v oveľa väčšej miere ako nanočastice bez tejto vlastnosti. Výskumníci zistili, že 1 % úprava pomocou iRGD poskytla najlepšiu voľbu medzi cielením na rakovinové bunky a stabilitou nanočastíc.

Tím tiež skúmal, či cielené nanočastice môžu poškodiť rakovinové bunky a zároveň obmedziť vplyv na normálne bunky.

Cielené nanočastice vykazovali silnejšiu toxicitu voči rakovinovým bunkám prsníka 4T1 v porovnaní s necielenou verziou. Zároveň spôsobili výrazne menšie poškodenie normálnych ľudských endoteliálnych buniek než voľný, necielený TPEN.

Podľa Dr. Ying Chen, zodpovednej autorky štúdie, táto stratégia mobilizácie endogénnej medi ponúka sľubnú cestu k zvýšeniu selektivity a zníženiu systémových vedľajších účinkov, ktoré sa často vyskytujú pri liečbe rakoviny na báze kovov.

„Na bunkovej úrovni sme poskytli solídny dôkaz koncepcie, ktorý, ako dúfame, inšpiruje ďalší výskum v oblasti nanomedicíny založenej na cuproptóze,“ uviedla.

Výzvy

Hoci tieto zistenia poskytujú potenciálny nový smer pre nanomedicínu v onkológii, odborníci tvrdia, že predtým, než sa tento prístup stane liečebnou možnosťou pre pacientov, je ešte potrebné prekonať významné výzvy.

Podľa Dr. Harshada Kulkarniho, hlavného lekárskeho poradcu spoločnosti BAMF Health, je tento prístup vedecky sľubný.

„Ide o vedecky sľubný prístup, pretože sa snaží využiť metabolickú zraniteľnosť, ktorá je už prítomná v mnohých rakovinových bunkách,“ povedal pre Newsweek.

Zároveň však poznamenal, že táto oblasť je stále v počiatočnom štádiu a výskumníci budú musieť dokázať, že liečbu založenú na medi je možné bezpečne kontrolovať, určiť, ktoré typy rakoviny na ňu s najväčšou pravdepodobnosťou zareagujú, a identifikovať biomarkery, ktoré ukážu, či liečba funguje podľa očakávaní.

„Kľúčovou výzvou bude dosiahnutie selektivity voči nádoru. Meď je nevyhnutná pre normálnu funkciu buniek, takže zmena koncentrácií medi v celom tele by mohla spôsobiť významnú toxicitu,“ varoval.

Dodal, že budúce štúdie budú musieť preskúmať potenciálne vedľajšie účinky, vrátane vplyvov na hlavné orgány, a zistiť, či sa rakovinové bunky dokážu prispôsobiť zmenou spôsobu, akým s meďou nakladajú.

Tento prístup by sa nakoniec mohol uplatniť aj mimo oblasti rakoviny prsníka, avšak jeho úspech môže závisieť skôr od špecifických biologických charakteristík každého nádoru než od miesta, kde sa rakovina vyvíja.

Bude potrebný ďalší výskum, aby sa zistilo, či tento laboratórny prístup môže nakoniec viesť k bezpečným a účinným terapiám pre pacientov.

Prečítajte si tiež:

• Spálená pokožka ako ideál krásy: Ako sa trend na TikToku stáva zdravotným rizikom
• Takmer polovici prípadov demencie by sa dalo predísť