Pozrite si
Onkologické ochorenia patria k najväčším strašiakom spomedzi potenciálne smrteľných nemocí. Terapia niektorých druhov je mimoriadne komplikovaná, spojená s nepríjemnými vedľajšími účinkami a často s neistou prognózou. Kombinácia chemoterapie a fototerapie by mohla ponúknuť účinnejší spôsob boja proti agresívnym nádorom.
Vedci z MIT navrhli mikročastice, ktoré môžu byť implantované v mieste nádoru, kde súčasne poskytujú dva typy terapie: teplo (fototermolýza je formou fototerapie) a chemoterapeutické lieky. Tento prístup by mohol zabrániť vedľajším účinkom, ktoré sa veľmi často vyskytujú pri intravenóznom podávaní chemoterapie, a synergický účinok oboch terapií môže predĺžiť život pacienta viac ako pri jednotlivej liečbe samostatne. Pokusy na myšiach ukázali, že táto terapia úplne odstránila nádory u väčšiny zvierat a výrazne predĺžila ich prežitie.
Obsah pokračuje pod reklamou
Pacienti s pokročilými nádormi zvyčajne podstupujú kombináciu chemoterapie, chirurgického zákroku a ožarovania. Fototerapia je novšia metóda s implantáciou alebo vstreknutím častíc, ktoré sa zahrievajú externým laserom. Tým sa zvýši ich teplota natoľko, že zabije blízke nádorové bunky bez poškodenia iného tkaniva. Súčasné testovanie fototerapie v klinických štúdiách využíva nanočastice zlata, ktoré pri vystavení infračervenému svetlu vyžarujú teplo.
Vedci z MIT vyvinuli iný systém. Skladá sa z poly(kaprolaktónových) mikročastíc s veľkosťou 200 μm obsahujúcich nanovrstvy z disulfidu molybdénu (MoS2), ktoré slúžia ako fototermálne činidlo, a hydrofilný doxorubicín alebo hydrofóbny violaceín ako modelové lieky. Na titulnej fotografii vľavo dole sú častice, ktoré nesú liek doxorubicín, a vpravo hore sú častice nesúce violaceín.
Pri ožiarení infračerveným laserom sa nanovrstvy zahrejú na zhruba 50 °C, čo vedie k zmäkčeniu polyméru a uvoľneniu liečiva. Táto teplota zároveň postačuje na to, aby zabila nádorové bunky. Nanolisty z MoS2 vykazujú vysokú účinnosť fototermálnej konverzie a vystačia si s laserovým ožarovaním s nízkym výkonom. Tento laser môže preniknúť do hĺbky niekoľkých milimetrov až centimetrov s lokálnym účinkom na tkanivo.
Tím MIT chcel vytvoriť postup, ako spoločne poskytovať fototerapiu a chemoterapiu, pretože predpokladal, že by mohol pacientovi uľahčiť liečbu a priniesť synergické účinky.
Na optimalizáciu liečebného protokolu vedci použili algoritmy strojového učenia, aby zistili najlepší výkon lasera, čas ožarovania a koncentráciu fototerapeutického činidla, ktoré by viedli k najlepším výsledkom.
Vedci testovali liečbu mikročasticami na myšiach, u ktorých umelo vytvorili nádory. Implantovali im asi 25 mikročastíc na nádor a potom vykonali trikrát laserové ošetrenie, s trojdňovými prestávkami. U myší, ktoré dostali túto liečbu, nádory úplne zmizli a myši žili oveľa dlhšie ako tie, ktoré dostali buď iba chemoterapiu alebo fototerapiu samotnú, alebo neboli liečené.
Polymér použitý na výrobu častíc je biokompatibilný a bol už schválený americkou Správou pre potraviny a liečivá (FDA) pre zdravotnícke pomôcky. Terapia zatiaľ nie je spásou pre ľudských pacientov, ktorí aktuálne bojujú s týmto typom ochorení, je však nádejou pre budúcnosť.
Vedci teraz chcú častice otestovať na väčších pokusných zvieratách a neskôr v klinických skúškach. Očakávajú pritom, že táto liečba by mohla byť účinná pri akýchkoľvek typoch rakoviny, vrátane metastatických nádorov. Výskum bol publikovaný v časopise ACS Nano.