Ściskanie ułatwia walkę z nowotworem

Pokrycie powierzchni komórek nowotworowych setkami nanocząstek czyni je bardziej podatnymi na niszczące działanie leków przeciwnowotworowych, odkryli naukowcy z MIT-u. Okazało się, że nanocząstki pokrywające komórki zwiększają siłę jaką na te komórki wywiera przepływająca krew, co powoduje, że są one bardziej podatne na uruchomienie mechanizmu apoptozy pod wpływem leków.

Gdy doczepi się wiele nanocząstek do błon tych komórek, a potem podda się je działaniom sił naśladujących siły występujące w organizmie – jak na przykład ciśnienie przepływającej krwi – leczenie jest bardziej efektywne – mówi główny autor badań, Michael Mitchell z Koch Institute for Integrative Cancer Research.

Podczas badań na myszach okazało się, że nanocząstki doczepione do komórek zwiększały efektywność działania leku aż o 50%, w wyniku czego eliminowano do 90% guzów nowotworowych.

Eksperci od dawna badają genetykę i biochemię guzów nowotworowych, a w ostatnich latach skupiają się też na ich właściwościach fizycznych, badając na przykład, w jaki sposób zwiększona sztywność i zmieniony obieg krwi pomagają w przetrwaniu i wzroście guzów. Dzięki tym badaniom wiadomo na przykład, że siły wywierane przez przepływ płynów mają wpływ na zachowanie komórek i guzów nowotworowych.

Naukowcy z MIT-u postanowili zatem zbadać, czy ciśnienie krwi może wpływać na wyniki leczenia nowotworów. Skupili się na eksperymentalnym leku TRAIL wykorzystującym białko, do którego ekspresji dochodzi w różnych komórkach układu odpornościowego. TRAIL należy do rodziny czynników martwicy nowotworu. Doczepia się do receptorów komórki nowotworowej i może wywoływać jej apoptozę. Już wstępne eksperymenty pokazały, że lek lepiej działa, gdy na komórki wywierane są siły generowane przez płyny fizjologiczne. Uczeni wysunęli więc hipotezę, że jeśli uda się te siły zwiększyć, to lek będzie jeszcze bardziej skuteczny. Jednym ze sposobów zwiększenia sił jest pokrycie komórek nanocząstkami. Przepływająca obok krew wywiera nacisk na nanocząstki, a te dodatkowo naciskają na komórkę.

Wspomniane nanocząstki są wykonane z biodegradowalnego polimeru PLGA pokrytego polimerem PEG. Ten drugi jest z kolei oznaczony przeciwciałami specyficznymi dla komórek nowotworu, do którego mają się przyczepić. W ten sposób komórka zostaje oblepiona setkami nanocząstek. Uczeni testowali nanocząstki o średnicy od 100 do 1000 nanometrów. Stwierdzili, że najlepsze efekty daje zastosowanie największych nanocząstek. Ponadto im więcej doczepiało się do komórki, tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia apoptozy. Co interesujące, metoda ta nie wpływała na zdrowe komórki.

Profesor Michael King z Cornell University jest pod wrażeniem osiągnięcia. Nigdy nie słyszałem o innych badaniach, w których użyto by nanocząstek przyczepionych do komórek by w sposób mechaniczny zwiększyć podatność komórek na działanie leków, mówi. Uczony nie wyklucza, że sposób ten może sprawdzić się również przy innych lekach.

Autorzy badań sądzą, że ich metoda działa dzięki temu, iż nanocząstki kompresują molekuły otaczające komórki nowotworowe, a to z kolei powoduje, że lek łatwiej dociera do powierzchni komórki.

TRAIL nowotwór nanocząstka