Lepszy sposób leczenia przerzutów do mózgu
Metody leczenia nowotworów cały czas się rozwijają, co przekłada się na poprawę wyników, wyższą przeżywalność i lepszą jakość życia chorych. Jednym z obszarów, który cały czas pozostaje wyzwaniem dla onkologii, są przerzuty do mózgu, pochodzące od czerniaka, raka piersi i raka płuc. „Te wtórne guzy mózgu słyną z trudności leczenia ze względu na unikalne bariery w mikrośrodowisku mózgu oraz ograniczoną wartość predykcyjną standardowych modeli dwuwymiarowych” — wyjaśnia Ronit Satchi-Fainaro(odnośnik otworzy się w nowym oknie), profesor Badań nad Nowotworami i Nanomedycyny na Uniwersytecie w Tel Awiwie(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Odpowiedzi na to wyzwanie poszukuje projekt 3DBrainStrom(odnośnik otworzy się w nowym oknie). W ramach finansowanego ze środków UE projektu opracowywane są fizjologicznie istotne przedkliniczne modele 3D wraz z zaawansowanymi podejściami nanomedycznymi, mające na celu pokonanie przeszkód biologicznych w niszy przerzutów do mózgu. Jak dodaje pełniący rolę koordynatora projektu Satchi-Fainaro „Jeżeli zapewnimy fizjologicznie istotne platformy, które lepiej odzwierciedlają ludzkie choroby, możemy starać się zwiększyć dokładność testowania leków i odkrywania biomarkerów, co zmniejszyłoby konieczność badań na zwierzętach i położyło fundamenty pod opierające się na danych pacjenta, skuteczne terapie przerzutów do mózgu”. Projekt otrzymał wsparcie finansowe Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie).
Odtwarzanie architektury przerzutów do mózgu i ich dynamiki
Zespół projektu wykorzystał najnowocześniejsze metody druku 3D, organotypowe kultury mózgu i mikrofluidyczne platformy guz-na-chipie, aby odtworzyć architekturę i dynamikę przerzutów mózgu w sposób wierniejszy, niż robią to tradycyjne systemy dwuwymiarowe. Naukowcy mogli za pomocą tych modeli zbadać, jak guzy oddziałują z naczyniami krwionośnymi oraz komórkami odpornościowymi i glejowymi. Odkryli oni nowe podatności molekularne w przerzutach do mózgu, w tym metaboliczną rolę osi p53-SCD1 („Nature Genetics”, 2025) i immunomodulujący szlak CCL2/CCR2 („JCII”, 2022; „Brain” 2025; „ADDR”, 2024). Zdaniem Satchiego-Fainaro: „odkrycie to może pozwolić nam zmianę przeznaczenia dotychczasowych leków ukierunkowanych na te szlaki do leczenia przerzutów do mózgu”.
Wykorzystanie nanocząstek do selektywnego dostarczania leków do guzów mózgu
W ramach projektu zademonstrowano również walidację indukowanych promieniowaniem celów naczyniowych do ulepszonego dostarczania polimerowych nanocząstek (NP) zdolnych do selektywnego transportowania leków do guzów mózgu. Według Satchiego-Fainaro, praca ta doprowadziła do opracowania nanocząstek z podwójnym lekiem i systemu terapii sterowanej wizyjnie. Oba okazały się wysoce skuteczne w przedklinicznych modelach przerzutów do mózgu. Jak zauważa: „Te metody terapeutyczne były w stanie przekroczyć barierę krew-mózg i precyzyjnie celować w guzy w modelach zwierzęcych”.
Zamiana nieuleczalnej diagnozy na poddający się leczeniu stan przewlekły
Odkrycia te, wraz z pakietem precyzyjnych podejść nanomedycznych opracowanych w ramach projektu, stanowią ogromny kroku ku skuteczniejszym, ukierunkowanym i spersonalizowanym terapiom przerzutów do mózgu. „Mam nadzieję, że nasza praca pomoże przekształcić przerzuty do mózgu z nieuleczalnej diagnozy w możliwy do opanowania stan przewlekły — ostatecznie poprawiając przeżywalność i jakość życia chorych zmagających się z tymi wyniszczającymi nowotworami” — podsumowuje Satchi-Fainaro. Projekt nie tylko położył podwaliny pod badanie kliniczne obejmujące 80 uczestników, którego celem była walidacja platformy 3D, ale także utorował drogę do dodatkowych badań, w tym projektu ImmuNovation, który otrzymał grant ERBN Proof of Concept(odnośnik otworzy się w nowym oknie), i projektu TIMNano finansowanego przez Europejską Radę ds. Innowacji(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (EIC). Oba te projekty pomogą przekształcić prace 3DBrainStrom w zestaw precyzyjnych narzędzi onkologicznych.
