Naukowcy z Uniwersytetu w Tel Awiwie, kierowani przez prof. Ronita Satchi-Fainaro z Wydziału Fizjologii i Farmakologii TAU w Sackler School of Medicine, opracowali innowacyjny, nanotechnologiczny system dostarczania leków, który znacznie zwiększa skuteczność leczenia agresywnej postaci czerniaka skóry.
Nanonośnik to biokompatybilny i biodegradowalny polimer, który zawiera powtarzające się jednostki kwasu glutaminowego. Łączy w sobie dwa leki z różnych rodzin o udowodnionej skuteczności w leczeniu czerniaka: inhibitory BRAF (dabrafenib) i inhibitory MEK (selumetynib, dopuszczony do stosowania u dzieci z neurofibromatozą typu I).
„Jedną z głównych przeszkód w leczeniu biologicznym jest to, że po pewnym czasie komórki rakowe nabierają oporności na leki” - mówi prof. Satchi-Fainaro. „Zakładamy, że precyzyjne dostarczenie dwóch lub więcej leków, które będą atakować komórki rakowe na drodze różnych mechanizmów może opóźnić lub nawet zapobiec nabyciu tej lekooporności.
„W tym projekcie szukaliśmy rozwiązania problemu często związanego z mieszaniną leków” - kontynuuje prof. Satchi-Fainaro. „Mimo, że leki podawane są jednocześnie, to nie docierają one do guza w tym samym czasie, ze względu na różnice w podstawowych parametrach, takich jak okres półtrwania w krwi i czasu, w jakim każdy lek dociera do tkanki nowotworowej. Dlatego w większości przypadków leki nie działają jednocześnie, co uniemożliwia im osiągnięcie optymalnej, synergistycznej aktywności”.
W odpowiedzi na te wyzwania naukowcy opracowali innowacyjny, wydajny i biodegradowalny system dostarczania leków. Wybrano dwa leki, o których wiadomo, że są skuteczne w leczeniu czerniaka, dabrafenib i selumetynib, z zamiarem ich wspólnego dostarczenia do guza za pomocą nanonośnika. Nanonośnikiem leku wybranym do tego zadania był PGA, polimer kwasu glutaminowego, jednego z najpowszechniejszych aminokwasów występujących w przyrodzie. Opracowany kilka lat temu w laboratorium prof. Satchi-Fainaro nanonośnik przeszedł już pomyślnie testy leczenia raka trzustki, piersi i jajnika na modelach zwierzęcych.
Naukowcy najpierw określili optymalny stosunek między dwoma lekami na podstawie poziomów i rodzajów toksyczności, a także mechanizmu oporności opracowanego przez komórki rakowe dla każdego leku. Ostatecznie zapewniłoby to maksymalną skuteczność, minimalną toksyczność i optymalną aktywność synergistyczną. Inną ważną zaletą dostarczania do stawów jest zmniejszone dawkowanie: wymagana jest znacznie niższa dawka w porównaniu do każdego leku podawanego niezależnie.
Kolejnym krokiem było zastosowanie modyfikacji chemicznych umożliwiających wiązanie nośnika polimerowego z wybranymi lekami. Ten połączony system może być transportowany po całym organizmie z całkowitym bezpieczeństwem, nie powodując uszkodzeń zdrowych tkanek. Po dotarciu do komórek rakowych nanonośnik napotyka białka z rodziny enzymów katepsyn, które są silnie aktywowane w nowotworach złośliwych. Białka rozkładają polimer, uwalniając leki, które stają się aktywne i łączą siły, aby zaatakować guza.
Nowy sposób leczenia, przetestowany na mysim modelu czerniaka, dał obiecujące wyniki. Nanonośnik dostarczył oba leki do guza i uwolnił je tam jednocześnie w ilościach około 20 razy większych niż te, które docierają do guza, gdy podobne dawki tych samych leków podawane są niezależnie. Ponadto efekt terapeutyczny osiągany przez leki dostarczane przez nanonośnik trwał od 2 do 3 razy dłużej w porównaniu z grupą kontrolną
Zdaniem naukowców oznacza to, że nowa platforma umożliwia stosowanie znacznie niższych dawek, a dokładnie o około jedną trzecią mniejszą dawkę niż w przypadku tradycyjnych mieszanek leków. Całość leczenia jest również bezpieczniejsza i skuteczniejsza. W razie potrzeby nowe podejście pozwala na dawki znacznie wyższe niż maksymalna dopuszczalna w obecnych metodach, tym samym jeszcze bardziej zwiększając skuteczność leczenia.
„W ramach tego projektu opracowaliśmy innowacyjny system dostarczania leków w przypadku czerniaka, dostarczając dwa sprawdzone leki i uwalniając je jednocześnie w miejscu guza” - podsumowuje prof. Satchi-Fainaro. „Leczenie okazało się bezpieczniejsze i skuteczniejsze niż te same leki podawane w postaci koktajlu. Ponadto nasza nowa platforma jest wysoce modułowa i może być stosowana do dostarczania szerokiej gamy leków. Uważamy, że jej potencjał w zakresie ulepszania terapii różnych chorób jest praktycznie nieograniczona”.
Komentarze
[ z 0]