Raziskovalci razvijajo nanodelce, ki lahko dostavijo zdravilo za kemoterapijo v možgane in pomagajo ubiti rakave celice

Skupina raziskovalcev s tehnološkega inštituta Massachusetts (MIT) je ustvarila model človeškega tkiva, da bi prikazala delovanje nanodelcev. Vrste raka, kot je glioblastom, imajo visoko stopnjo smrtnosti in njihovo zdravljenje je težko zaradi krvno-možganske pregrade. Pregrada večini kemoterapevtskih zdravil ne dovoljuje, da bi prodrla skozi krvne žile okoli možganov, kar ovira prizadevanja za zdravljenje raka.

Zdaj pa ekipa raziskovalci je razvil nanodelce, ki lahko prenašajo zdravilo in vstopijo v tumorje ter ubijejo celice glioblastoma.

Da bi preizkusili učinkovitost nanodelcev, so raziskovalci pripravljen metodo in ustvarili model, ki posnema krvno-možgansko pregrado. Model možganskega tkiva je bil opisan v članku, objavljenem v Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Upamo, da bomo s testiranjem teh nanodelcev v veliko bolj realističnem modelu lahko zmanjšali veliko časa in energije, ki bi ju porabili za preizkušanje stvari na kliniki, ki ne delujejo," je povedala Joelle Straehla, Charles W. in Jennifer C. Johnson, klinična raziskovalka na Kochovem inštitutu za integrativne raziskave raka MIT in glavna avtorica študija.

Da bi posnemali kompleksno strukturo možganov, so raziskovalci uporabili celice glioblastoma, pridobljene iz bolnikov, tako da so jih gojili v mikrofluidni napravi. Nato so človeške endotelne celice uporabili za rast krvnih žil v majhnih cevkah, ki obkrožajo kroglo tumorskih celic. Vključili so tudi dve vrsti celic, in sicer pericite in astrocite, ki so povezani s transportom molekul skozi krvno-možgansko pregrado.

Za ustvarjanje nanodelcev je bila v laboratoriju uporabljena tehnika sestavljanja plast za plastjo. Delci, uporabljeni v študiji, so prevlečeni s peptidom, imenovanim AP2, za katerega je bilo ugotovljeno, da učinkovito pomaga nanodelcem prodreti skozi krvno-možgansko pregrado.

Raziskovalci so testirali nanodelce v tkivnih modelih zdravega možganskega tkiva in tkiva glioblastoma. Opazili so, da delci, prevlečeni s peptidom AP2, učinkovito prehajajo skozi žile, ki obdajajo tumorje.

Kasneje so bili delci napolnjeni s kemoterapevtskim zdravilom, znanim kot cisplatin, in prevlečeni s ciljnim peptidom. Raziskovalci so ugotovili, da so prevlečeni delci lahko uničili tumorske celice glioblastoma v modelu, medtem ko so tisti, ki niso prevlečeni z AP2, poškodovali zdrave krvne žile.

»Opazili smo povečano celično smrt pri tumorjih, ki so bili zdravljeni z nanodelci, obloženimi s peptidi, v primerjavi z golimi nanodelci ali prostim zdravilom. Ti prevlečeni delci so pokazali večjo specifičnost ubijanja tumorja v primerjavi z ubijanjem vsega na nespecifičen način,« je povedala Cynthia Hajal, druga glavna avtorica študije.