Uważa się, że jedna na 20 osób w ciągu swojego życia zachoruje na raka jelita grubego. Jest to trzeci najczęściej występujący rak w Stanach Zjednoczonych oraz drugi najpowszechniej występujący w Europie.

Badacze z MIT opracowują łatę, która może przyklejać się do miejsca występowania nowotworu, przed operacją lub po niej. Łata leczy potrójną kombinacją leku, genu i fototerapii (opartej na świetle) za pomocą specjalnie zaprojektowanych nanosfer i nanoprętów, atakujących na zdjęciu komórkę nowotworową. (Zdjęcie: Ella Maru)

Najczęściej stosowaną metodą leczenia jest operacja. Jednak nie gwarantuje ona całkowitego usunięcia nowotworu i może doprowadzić do zatrzymania komórek rakowych, co może powodować nawrót choroby i wysokie ryzyko przerzutów.

Mimo że po operacji pacjenci uwalniają się od raka na kilka miesięcy lub nawet lat, u prawie 50% przypadków nowotwór powraca.

Powszechnie stosowane metody leczenia po operacji, które pomagają zapobiegać nawrotom nowotworów, nie odróżniają komórek rakowych od zdrowych. Może to powodować poważne skutki uboczne.

„Nature Materials” opublikowało pracę, w której badacze z MIT opisują łatę, która może przymocować się do miejsca występowania nowotworu przed operacją lub po niej w celu podania leczenia jako potrójnej kombinacji genu, światła i leku.

Natalie Artzi, główna badaczka w Institute for Medical Engineering and Science (IMES) w MIT oraz adiunkt medycyny w szpitalu Brigham and Women’s Hospital, przewodniczyła badaniu. Uważa, że miejscowe uwalnianie tej terapii potrójnej kombinacji może usprawnić leczenie.

Obecnie przyjęto, że do leczenia raka stosuje się terapie systemowe lub terapie na całe ciało, w tym chemioterapię. Brak specyficzności dotyczącej leków przeciwnowotworowych może prowadzić do skutków ubocznych.

Z uwagi na to, że do miejsca nowotworu dociera tylko niewielka ilość leku, guz pierwotny nie jest leczony tak jak być powinien. Najnowsze badania na myszach pokazują, że jedynie 0,7% systematycznie podawanych nanocząstek dociera do nowotworu.

– Oznacza to, że w niewystarczający sposób leczymy zarówno źródło powstania nowotworu, czyli nowotwór, oraz ogniska choroby wywołane przez to źródło. To skłoniło nas do innego toku rozumowania. Zaczęliśmy się zastanawiać, co można ulepszyć z dziedziny materiałoznawstwa i nanotechnologii, aby leczyć pierwotne guzy miejscowo i skutecznie.

Natalie Artzi, główny badacz, IMES

Zespół badaczy opracował hydrożelową łatę potrójnej terapii zdolną do miejscowego leczenia nowotworu. Metoda ta jest skuteczna nie tylko dlatego, że leczy nowotwór, ale również komórki pozostałe po operacji, co zapobiega przerzutom lub nawrotom nowotworu w przyszłości.

Łata zawiera złote nanopręty, które nagrzewają się, gdy miejsce wystawione jest na promieniowanie podczerwone. Metoda ta termicznie usuwa nowotwór.

Nanopręty zawierają leki stosowane w chemioterapii, które są uwalniane podczas nagrzewania, aby leczyć nowotwór i otaczające go komórki.

W ostatnim kroku złote nanopręty, które nie nagrzewają się po wystawieniu na promieniowanie podczerwone, wykorzystuje się do podania terapii genowej lub RNA do miejsca w celu zahamowania onkogenu ważnego w procesie tworzenia się raka jelita grubego. Onkogeny to geny, które przekształcają zdrowe komórki w komórki rakowe.

Według badaczy lekarze mogliby usunąć guza, a następnie założyć łatę na wewnętrznej powierzchni jelita, aby upewnić się, że komórki odpowiadające za nawrót nowotworu zatrzymane są w danym miejscu. Podczas swojej degradacji łata stopniowa uwalnia różne rodzaje terapii.

Artzi zauważa, że łata stanowi metodę leczenia przedoperacyjnego polegającego na kurczeniu guzów przed ich usunięciem.

Po zastosowaniu leczenia na myszach badacze zaobserwowali, że rak ponownie wystapił u 40% przypadków, u których nie zastosowano łaty po usunięciu guza. Użycie łaty po operacji skutkowało całkowitą remisją.

Terapia potrójnej kombinacji okazała się skuteczna w zwalczaniu guza, nawet gdy nie był on usuwany.

Mauro Ferrari, Prezes i Dyrektor Generalny Houston Methodist Research Institute, który nie brał udziału w badaniu, określił badanie jako wyraźną i niespotykaną synergię trzech współistniejących metod leczenia.

– Najbardziej intrygujące jest to, że podając leczenie miejscowo, multimodalna terapia może przynosić lepsze efekty niż terapia systemowa. A przynajmniej w niektórych przypadkach klinicznych – mówi  Ferrari.

W przeciwieństwie do istniejącej chirurgii jelita grubego tę metodę leczenia można również stosować w sposób minimalnie inwazyjny. W kolejnym etapie badania naukowcy planują przeprowadzić eksperymenty na większych modelach, aby użyć sprzętu do kolonoskopii w celu zdiagnozowania raka i podania łaty w miejsce występowania wykrytego guza.

Źródło: http://www.azonano.com/news.aspx?newsID=34893