Sciencemag.cz
Doporučujeme
V současné době existuje jen málo dobrých možností léčby glioblastomu, agresivního typu nádoru mozku s vysokou úmrtností. Obvykle se volí kombinace chirurgického zákroku, ozařování a perorální chemoterapie temozolomidem. Pravděpodobnost pětiletého přežití u tohoto onemocnění je ale menší než 10 %.
Jeden z důvodů, proč je léčba glioblastomu tak obtížná, spočívá v tom, že většina chemoterapeutik nedokáže do mozku pořádně proniknout – brání jim v tom hematoencefalická bariéra oddělující mozkovou tkáň od krevního systému. Vědci z MITu a dalších institucí připravili nyní nanočástice, které bariérou projdou – a na ty pak lze navázat další látky, v principu libovolné (tj. technika může sloužit i pro jiné účely než pro léčbu jednoho konkrétního typu mozkového nádoru).
Joelle Straehla a Cynthia Hajal (MIT/Dana-Farber Cancer Institute) jsou hlavními autorkami studie, která vychází z modelování vlastností hematoencefalické bariéry pomocí umělého mikrofluidního zařízení. Zde se pěstovaly buňky odvozené z glioblastomu pacienta. Lidské endotelové buňky pak byly použity k vypěstování obdoby krevních cév v malých trubičkách obklopujících kouli nádorových buněk. Model zahrnoval také pericyty a astrocyty, tedy dva typy buněk, které se podílejí na přenosu molekul přes hematoencefalickou bariéru.
Nanočástice s prokázanou účinností byly potaženy peptidem AP2, který zajišťoval vlastní průchod. Ukázalo se také, že k transportu docházelo díky vazbě na receptor LRP1, který se v blízkosti nádorů vyskytuje z nějakého důvodu navíc častěji než v normálních mozkových cévách. Výzkumníci poté naplnili částice cisplatinou, běžně používaným lékem na rakovinu. Částice potažené peptidem AP2 dokázaly účinně zabíjet nádorové buňky glioblastomu – tedy stále v umělém systému. Výzkumníci poté vyzkoušeli nanočástice na myších a pomocí specializovaného chirurgického mikroskopu sledovali jejich pohyb v myším mozku. Schopnost částic překonávat hematoencefalickou bariéru byla velmi podobná tomu, co se předtím pozorovalo na modelu lidské tkáně. Pokud nanočástice obalené peptidem obsahovaly cisplatinu, zpomalovaly u myší i růst nádorů.
Joelle P. Straehla et al, A predictive microfluidic model of human glioblastoma to assess trafficking of blood–brain barrier-penetrant nanoparticles, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2118697119
Cynthia Hajal et al, Engineered human blood–brain barrier microfluidic model for vascular permeability analyses, Nature Protocols (2022). DOI: 10.1038/s41596-021-00635-w
Zdroj: MIT News
