Nanoparticulele invizibile îmbunătățesc tratamentul cancerului pancreatic, cu efecte secundare reduse
Cancerul pancreatic este considerat una dintre cele mai letale forme de cancer, deoarece adesea este diagnosticat târziu și este greu de tratat.
Recent, o echipă de cercetători din Coreea de Sud a reușit să dezvolte „nanoparticule inteligente” care rămân ascunse în țesutul normal, dar care își pierd învelișul protector și eliberează medicamente anticancerigene odată ce ajung în țesutul tumoral. Această tehnologie de livrare a medicamentelor atrage atenția datorită potențialului său de a reduce efectele secundare ale tratamentului cancerului, în timp ce îmbunătățește semnificativ eficiența tratamentului.
Rezultatele acestui studiu, condus de o echipă de cercetare avându-l ca lider pe profesorul Hyung Joon Cha de la Departamentul de Inginerie Chimică și Școala de Studii de Convergență de la POSTECH (Universitatea de Știință și Tehnologie din Pohang), împreună cu candidatul la doctorat Hyeokjun Lee, au fost recent publicate în ediția online a revistei Biomaterials, un jurnal academic internațional în domeniul biomaterialelor.
Cancerul pancreatic este o afecțiune notoriu greu de tratat, deoarece se află adânc în corp, ceea ce face dificilă detectarea sa în stadiile incipiente, și se răspândește rapid la organele din jur. Deși chimioterapia intravenoasă este cel mai utilizat tratament, „gemcitabina”—un medicament de vârf în această clasă—se descompune rapid în fluxul sanguin și nu reușește să ajungă în cantități suficiente la țesutul tumoral. În plus, atacă și celulele normale, provocând efecte secundare sistemice severe.
Pentru a aborda această problemă, echipa de cercetare a fost inspirată de principiul care permite melcilor să se prindă ferm chiar și de stânci umede. Folosind biotehnologia de sinteză moleculară, au produs în masă „proteina adezivă a melcului”, au convertit-o în nanoparticule, au encapsulat gemcitabina în interiorul acestora și au acoperit suprafața cu un strat protector din polimer biocompatibil „polietilen glicol (PEG)”. Datorită acestui strat protector, nanoparticulele pot ascunde proprietățile lor adezive în timp ce călătoresc prin fluxul sanguin, evitând atacurile din partea celulelor imune și circulând stabil în întregul corp.
Cheia acestui studiu este un „sistem de stimulare-reacție controlat spațial”, conceput astfel încât învelișul protector să fie eliminat doar în țesutul tumoral. Echipa de cercetare a folosit un peptide special, care este degradat doar de „MMP2”, o enzimă secretată în cantități ridicate în țesutul canceros pancreatic. Astfel, nanoparticulele își păstrează învelișul protector în fluxul sanguin, dar odată ce ajung în țesutul tumoral, acesta este îndepărtat de enzima MMP2. Odată ce își pierd învelișul protector, aceste nanoparticule „stealth” recâștigă puterea adezivă puternică a proteinei adezive a melcului, atașându-se ferm de țesutul tumoral. Ele pătrund apoi în celulele canceroase și eliberează continuu medicamentul anticancerigen, atacând selectiv doar celulele canceroase.
Când aceste nanoparticule au fost administrate intravenos într-un model animal de cancer pancreatic, rezultatele au fost impresionante. Comparativ cu cazurile în care au fost administrate doar medicamente anticancerigene convenționale sau unde au fost folosite nanoparticule standard, acumularea și timpul de retenție al nanoparticulelor în țesutul tumoral au crescut cu peste 60%. Nu s-a observat toxicitate sistemică, iar volumul și greutatea tumorii au fost reduse cu mai mult de jumătate comparativ cu grupul tratat doar cu medicamente anticancerigene convenționale. Analiza histologică a confirmat, de asemenea, moartea extinsă a celulelor canceroase.
Această tehnologie este semnificativă deoarece nu doar că îmbunătățește eficiența tratamentului prin menținerea medicamentului în țesutul tumoral pentru o perioadă mai lungă, dar reduce și cantitatea de medicament livrată la țesuturile normale, minimizând astfel efectele secundare sistemice—o provocare majoră în tratamentul cancerului. Echipa de cercetare intenționează să dezvolte în continuare această platformă într-o tehnologie de livrare a medicamentelor țintită de nouă generație, care poate fi aplicată nu doar cancerului pancreatic, ci și tratamentului diverselor tumori solide greu de tratat.
Profesorul Cha Hyung Joon a declarat: „Platforma de livrare a medicamentelor pe care am dezvoltat-o este un tratament sistemic nou, care, chiar și când este administrat intravenos, este activat selectiv doar în țesutul tumoral pentru a elibera medicamentul”, adăugând: „Prin reducerea efectelor secundare ale tratamentului cancerului, în timp ce îi îmbunătățim eficiența, va oferi speranță pacienților cu tumori solide greu de tratat, inclusiv cancer pancreatic.”
