Nanodalelių padengimas pagerina vaistų nuo vėžio tiekimą ir sumažina šalutinį poveikį

Neseniai Misisipės universiteto atliktas tyrimas rodo, kad „šaukštas cukraus“ gali padėti vaistams veikti efektyviau ir tuo pačiu sumažinti žalingą vėžio gydymo šalutinį poveikį.

Užuot tiesiogine prasme šaukštą cukraus, tyrėjai panaudojo glikopolimerus – polimerus, pagamintus iš natūralių cukrų, tokių kaip gliukozė, – kad padengtų nanodaleles, kurios tiesiogiai tiekia vėžio vaistus į navikus. Jie nustatė, kad glikopolimerai neleido baltymams prilipti prie nanodalelių, taip sumažindami organizmo imuninį atsaką į gydymą.

Dėl to organizmas geriau reaguoja į terapiją.

„Pagrindinė problema yra ta, kad vaistai nuo vėžio yra neįtikėtinai toksiški“, – teigė biomedicinos inžinerijos docentas Thomas Werfelis.

„Šių vaistų terapinis langas yra labai siauras: dozė, kuria jie yra veiksmingi, yra beveik tokia pati kaip dozė, kuria jie tampa toksiški. Kai dozės pakanka navikui sunaikinti, ji taip pat sukelia toksiškumą ir daugybę šalutinių poveikių, kurių stengiamės išvengti.“

Kodėl taip nutinka? Nes tik maža vaisto dalis pasiekia naviką – daugeliu atvejų mažiau nei 1 %; daugiau nei 99 % patenka į kitas kūno dalis.“

Thomas Werfel, biomedicininės inžinerijos docentas, Misisipės universitetas

Toksiškų vaistų nutekėjimas į kitas kūno dalis gali sukelti rimtų ligų, tokių kaip leukemija, alerginės reakcijos ir net naujų vėžio formų atsiradimas. Tačiau, jei naviką pasiekia daugiau vaisto, šalutinį poveikį galima sumažinti.

Glikopolimerų privalumai

Werfelis ir Kennethas Hulugalla, biomedicinos inžinerijos magistrantūros studentas iš Kandi, Šri Lankos, spalio mėnesį paskelbė savo išvadas žurnale „ACS Nano“.

Nanodalelės – dalelės, kurių storis mažesnis nei tūkstantoji žmogaus plauko dalis – pasirodė esančios veiksmingos gydant vėžį, nes vaistai tiekiami tiesiai į navikus. Tačiau baltymai, įskaitant tuos, kurie sukelia imuninį atsaką, linkę sulipti aplink nanodaleles, todėl organizmas gydymą paženklina kaip svetimkūnį.

Šis imuninis atsparumas sumažina vaisto veiksmingumą.

„Pastaruosius 30 metų polietilenglikolis (PEG) buvo auksinis standartas, apsaugantis šias daleles nuo imuninio atsako“, – teigė Hulugalla.

Tačiau PEG pagrindu pagamintos dangos praranda savo veiksmingumą po pirmojo panaudojimo: imuninė sistema greitai pradeda atpažinti vaistą kaip svetimkūnį, kuris neleidžia jam patekti į naviką.

Priešingai, glikopolimerai neturi šio trūkumo.

„Mūsų rezultatai rodo, kad glikopolimeru padengtos nanodalelės žymiai sumažina nepageidaujamus imuninius atsakus ir tuo pačiu metu žymiai pagerina vaistų tiekimą tiek ląstelių, tiek gyvūnų modeliuose. Šis tyrimas galėtų būti svarbus žingsnis siekiant veiksmingesnio vėžio gydymo.“

Tyrimai su gyvūnais

Werfelis ir Hulugalla išbandė glikopolimeru padengtas nanodaleles su krūties vėžiu sergančiomis pelėmis ir nustatė, kad navikus pasiekė daugiau nanodalelių, palyginti su PEG pagrindu pagamintomis dalelėmis. Kitas jų tyrimų žingsnis bus į šias nanodaleles įdėti vaistų ir ištirti jų veiksmingumą kovojant su vėžiu.

„Ilgalaikėje perspektyvoje norime ne tik ištirti šį reiškinį apsauginiu požiūriu, bet ir aktyviai nukreipti nanodaleles į navikus“, – sakė Werfelis.

„Jau matome, kad glikopolimerai mažiau stimuliuoja imuninę sistemą, dalelės ilgiau išlieka organizme ir geriau pasiekia naviką. Tai puiku.“

Tačiau kitas žingsnis – išsiaiškinti, kaip galime paveikti navikus. Kokius biologinius žymenis galime naudoti, kad navike kauptųsi daugiau dalelių ar vaistų? Šie klausimai šiuo metu yra mūsų dėmesio centre.“

Tyrimas buvo paskelbtas žurnale „ACS Nano“.