Prevleka nanodelcev izboljša dostavo zdravil proti raku in zmanjša neželene učinke

Nedavna študija Univerze v Mississippiju kaže, da lahko "žlica sladkorja" dejansko pomaga zdravilom, da delujejo učinkoviteje, hkrati pa zmanjša škodljive stranske učinke zdravljenja raka.

Namesto dobesedne žlice sladkorja so raziskovalci uporabili glikopolimere – polimere iz naravnih sladkorjev, kot je glukoza – za prevleko nanodelcev, ki dostavljajo zdravila proti raku neposredno v tumorje. Ugotovili so, da glikopolimeri preprečujejo, da bi se beljakovine prijele nanodelcev, kar zmanjšuje imunski odziv telesa na zdravljenje.

Posledično se je telo bolje odzvalo na terapijo.

"Glavna težava je, da so zdravila proti raku neverjetno strupena," je dejal Thomas Werfel, izredni profesor biomedicinskega inženirstva.

"Terapevtsko okno teh zdravil je zelo ozko: odmerek, pri katerem so učinkovita, je skoraj enak odmerku, pri katerem postanejo toksična. In ko je odmerek zadosten za uničenje tumorja, povzroči tudi toksičnost in številne stranske učinke, ki se jim poskušamo izogniti."

Zakaj se to zgodi? Ker le majhen del zdravila doseže tumor – v večini primerov manj kot 1 %; več kot 99 % gre v druge dele telesa.«

Thomas Werfel, izredni profesor biomedicinskega inženirstva, Univerza v Mississippiju

To uhajanje strupenih zdravil v druge dele telesa lahko povzroči resna stanja, kot so levkemija, alergijske reakcije in celo razvoj novih vrst raka. Če pa do tumorja pride več zdravila, se lahko stranski učinki zmanjšajo.

Prednosti glikopolimerov

Werfel in Kenneth Hulugalla, podiplomski študent biomedicinskega inženirstva iz Kandyja na Šrilanki, sta svoje ugotovitve oktobra objavila v reviji ACS Nano.

Nanodelci – delci, manjši od tisočinke širine človeškega lasu – so se izkazali za učinkovite pri zdravljenju raka, saj zdravila dostavljajo neposredno v tumorje. Vendar pa se beljakovine, vključno s tistimi, ki sprožijo imunski odziv, ponavadi zlepijo okoli nanodelcev, zaradi česar telo zdravilo označi za tujek.

Ta imunska odpornost zmanjšuje učinkovitost zdravila.

"V zadnjih 30 letih je polietilen glikol (PEG) zlati standard za zaščito teh delcev pred imunskim odzivom," je dejal Hulugalla.

Vendar pa premazi na osnovi PEG izgubijo svojo učinkovitost že po prvi uporabi: imunski sistem hitro začne prepoznavati zdravilo kot tujek, kar mu preprečuje vstop v tumor.

Glikopolimeri pa te pomanjkljivosti nimajo.

"Naši rezultati kažejo, da nanodelci, prevlečeni z glikopolimerom, znatno zmanjšajo neželene imunske odzive, hkrati pa dramatično izboljšajo dostavo zdravil tako v celičnih kot živalskih modelih. Ta raziskava bi lahko bila pomemben korak k učinkovitejšemu zdravljenju raka."

Študije na živalih

Werfel in Hulugalla sta testirala nanodelce, prevlečene z glikopolimerom, pri miših z rakom dojke in ugotovila, da je do tumorjev prišlo več nanodelcev v primerjavi z delci na osnovi PEG. Naslednji korak v njuni raziskavi bo nalaganje teh nanodelcev z zdravili in testiranje njihove učinkovitosti proti raku.

"Dolgoročno želimo ta pojav ne le preučevati z zaščitnega vidika, temveč tudi aktivno usmerjati nanodelce v tumorje," je dejal Werfel.

»Že vidimo, da glikopolimeri manj spodbujajo imunski sistem, delci ostanejo v telesu dlje in bolje dosežejo tumor. To je odlično.«

Naslednji korak pa je preučiti, kako lahko ciljamo na tumorje. Katere biološke označevalce lahko uporabimo, da se v tumorju kopiči več delcev ali zdravil? To so vprašanja, ki so trenutno v ospredju naše pozornosti."

Študija je bila objavljena v reviji ACS Nano.