Leczenie guzów mózgu oparte na nanocząsteczkach Glejak wielopostaciowy jest złośliwym i agresywnym guzem mózgu o wysokim wskaźniku nawrotów pomimo radykalnej resekcji chirurgicznej oraz wdrożenia leczenia skojarzonego opartego na chemioterapii i radioterapii. Aby stawić czoło temu problemowi, europejscy badacze opracowali innowacyjną metodę leczenia opartą na nanocząsteczkach, które dostarczają chemoterapeutyki oraz przeciwciała terapeutyczne do komórek rakowych. Zdrowie © GiroScience, Shutterstock Glejak wielopostaciowy jest szybko rosnącym nowotworem, który powstaje z astrocytów i oligodendrocytów – komórek odpowiedzialnych za wspieranie komórek nerwowych w mózgu. Stanowi połowę wszystkich pierwotnych guzów mózgu i charakteryzuje się zwiększoną migracją komórek złośliwych do przyległych tkanek mózgu. Coraz więcej dowodów naukowych wskazuje na to, że glejak wielopostaciowy posiada komórki inicjujące guz oporne na napromieniowanie i standardową chemioterapię, co tłumaczy wysokie zróżnicowanie odpowiedzi nowotworu tego typu na dostępne leczenie. Strategia multipotencjalnej teradiagnostyki w walce z glejakiem wielopostaciowym W ramach realizowanego przy wsparciu z programu „Maria Skłodowska-Curie” projektu GLIOMA opracowano nową strategię kombinatoryczną, która może zmniejszyć szanse guza na uniknięcie odpowiedzi immunologicznej, umożliwiając tym samym bardziej specyficzne celowanie w komórki rakowe glejaka wielopostaciowego. Preparat teradiagnostyczny (TNVax) opracowany w ramach projektu GLIOMA składa się z nanocząsteczek, które przenoszą cytotoksyczny środek 5-fluorouracyl (5FU) i są funkcjonalizowane przy użyciu przeciwciała skierowanego przeciwko guzowi i przeciwciała terapeutycznego. „Pięciomodułowa budowa naszego preparatu zapewnia działanie zarówno immunologiczne, jak i chemoterapeutyczne, wzmacniając ogólny efekt przeciwnowotworowy”, podkreśla stypendysta programu „Maria Skłodowska-Curie”, Sreejith Raveendran. Wydrążone złote nanokomórki są powlekane z zewnątrz polisacharydem bakteryjnym związanym z 5FU. Przeciwciało celowane rozpoznaje antygen CD133 specyficzny dla komórek glejaka wielopostaciowego i toruje silne wiązanie się TNVax do komórek nowotworu. Przeciwciało odpornościowe celuje zaś w ligand receptora programowanej śmierci PD-L1, który w przebiegu glejaka wielopostaciowego ulega nadekspresji i odgrywa rolę w hamowaniu odporności adaptacyjnej w czasie ciąży oraz w przebiegu chorób autoimmunologicznych. Mechanizm działania PD-L1 polega na jego wiązaniu do cząsteczki PD-1 i przekazywaniu sygnału hamującego, który zmniejsza proliferację specyficznych dla antygenu limfocytów T oraz zwiększa przeżycie hamujących, regulatorowych limfocytów T. Naukowcy twierdzą, że przeciwciało anty-PD-L1 w TNVax hamuje zmniejszenie reaktywności immunologicznej względem glejaka wielopostaciowego i wzmacnia ogólną odporność przeciwnowotworową, choć działanie to nie zostało dotąd potwierdzone. Ponadto nanocząsteczki złota pochłaniają światło o danej długości fali, a następnie uwalniają je w postaci ciepła, które zabija komórki rakowe w procesie znanym pod nazwą ablacji fototermicznej. Optymalizacja szczepionki i perspektywy na przyszłość Badacze szczegółowo scharakteryzowali nanocząsteczki TNVax przy użyciu różnych metod fizycznych, chemicznych i biologicznych. Ich potencjał cytotoksyczny in vitro został poddany weryfikacji względem linii komórkowej glejaka wielopostaciowego. Na przykładzie modelu mysiego naukowcy przeprowadzili również badania właściwości farmakokinetycznych, zaś trwające obecnie prace mają doprowadzić do ustalenia skuteczności przeciwnowotworowej i działania immunomodulacyjnego nanocząsteczek TNVax. Z uwagi na fakt, że nanocząsteczki złota mogą być wykorzystywane jako środki kontrastujące w tomografii komputerowej, TNVax jednocześnie oferuje możliwość wykonywania badań obrazowych mózgu. Dalsze modyfikacje nanocząsteczki mogą przyczynić się do opracowania innych obrazowych środków kontrastujących do celów diagnostycznych i monitorowania. Choć droga do wdrożenia nowego rozwiązania do praktyki klinicznej jest jeszcze daleka, strategia teragnostyczna GLIOMA, polegająca na połączeniu różnych strategii zabijania komórek rakowych, może zrewolucjonizować leczenie przeciwnowotworowe. Zastosowana przez naukowców pięciomodułowa nanoformulacja może w przyszłości posłużyć jako model do opracowania szczepionek przeciwko innym rodzajom raka. „Leczenie kombinatoryczne, w którym wykorzystuje się środki chemoterapeutyczne i immunogeny, jest przyszłością terapii przeciwnowotworowych. Nie tylko umożliwia ono eliminację komórek rakowych, ale również rozwija trwałą pamięć immunologiczną, która zapobiega nawrotowi guza”, podkreśla koordynatorka projektu Irina Savina. Co istotne, nanocząsteczki o średnicy poniżej 100 nm posiadają większe możliwości przeniknięcia przez barierę krew-mózg i dotarcia do komórek rakowych, pomagając w walce z glejakiem wielopostaciowym. Słowa kluczowe GLIOMA, glejak wielopostaciowy, 5FU, przeciwciało, nanocząsteczka, ablacja fototermiczna, obrazowanie
