Nanowłókna, które oszukują glejaka. Nowa broń w walce z najgroźniejszym rakiem mózgu

Glejak wielopostaciowy to jeden z najbardziej podstępnych nowotworów. Nie dość, że atakuje mózg, to jeszcze potrafi błyskawicznie zmieniać swoją strategię – gdy zamknie się przed nim okno, wchodzi drzwiami, a gdy zamknie się drzwi – wpełza kominem. Tak obrazowo opisuje go Andrew Steckl, profesor z University of Cincinnati. Teraz jednak zespół jego laboratorium we współpracy z Johns Hopkins Medicine opracował broń, która może raz na zawsze przerwać tę grę w kotka i myszkę. To NanoMesh – implant z nanowłókien nasączonych trzema lekami, które działają synergicznie.

Trzy leki zamiast jednego – siła synergii

→ Czytaj też: Nowa broń na nawrót guza mózgu u dzieci. Stary lek, nowa strategia

Glejak jest trudny do leczenia, bo jego komórki są niezwykle zróżnicowane. Gdy poda się jeden lek, część komórek mutuje i staje się oporna. Dlatego naukowcy postanowili uderzyć z kilku stron naraz. Wykorzystali trzy zatwierdzone już przez FDA leki: temozolomid, akryflawinę i PT2385. Każdy z nich działa na inny mechanizm molekularny. Gdy podaje się je razem, zachodzi zjawisko synergii – efekt jest większy niż suma działania każdego z osobna. „To jak jeden plus jeden równa się trzy” – tłumaczy Steckl. Badania opublikowano w czasopiśmie ACS Biomaterials Science & Engineering.

NanoMesh – precyzyjny implant, który omija barierę krew-mózg

→ Czytaj też: Samoorganizujący się „laserowy ołówek” zaskoczył naukowców z MIT. Może zrewolucjonizować obrazowanie mózgu

Tradycyjna chemioterapia podawana dożylnie ma poważny problem – bariera krew-mózg blokuje większość leków, nie dopuszczając ich do guza. NanoMesh rozwiązuje to w genialnie prosty sposób: zamiast podawać lek ogólnoustrojowo, umieszcza się go bezpośrednio w miejscu po usunięciu guza. Implant to cienka, wielowarstwowa membrana z nanowłókien wytworzona metodą elektroprzędzenia. Każda warstwa może zawierać inny lek i uwalniać go w kontrolowanym tempie – część natychmiast, część przez wiele dni. Co więcej, bariera krew-mózg, która dotąd przeszkadzała, teraz działa na korzyść pacjenta: zatrzymuje lek w mózgu i chroni resztę organizmu przed toksycznymi skutkami ubocznymi.

„Nasz system NanoMesh został zaprojektowany, by rozwiązać te problemy poprzez umożliwienie miejscowego, długoterminowego podawania wielu synergistycznych leków bezpośrednio w miejscu guza po operacji” – mówi Daewoo Han, główny autor badania i adiunkt na University of Cincinnati.

Podwojona przeżywalność – i 40% wyleczonych myszy

Wyniki testów na zwierzętach są spektakularne. Wszystkie nieleczone myszy z glejakiem umierały w ciągu 15–19 dni. Większość gryzoni, którym wszczepiono trójwarstwowy implant, żyła dwa razy dłużej. A 40% z nich przeżyło cały 120-dniowy eksperyment – ich krzywa przeżywalności osiągnęła plateau, co sugeruje całkowitą eliminację nowotworu. „To dość potężna kombinacja” – komentuje Steckl. Co ważne, żadna z myszy nie wykazywała objawów toksyczności ogólnoustrojowej, co potwierdza skuteczność lokalnego podania.

Krok w stronę kliniki – i innych nowotworów

Zespół pracuje już nad optymalizacją uwalniania leków z zaawansowanych struktur nanowłóknistych. Betty Tyler, profesor neurochirurgii z Johns Hopkins, podkreśla, że obecne terapie wydłużyły życie pacjentów, ale wciąż potrzeba lepszych rozwiązań. „Niestety, nowotwory potrafią zmieniać strategię, by uniknąć leczenia. Dlatego atakujemy wielowymiarowo” – mówi. Naukowcy mają nadzieję, że system uda się przetestować w badaniach klinicznych na ludziach, a w przyszłości zastosować go także w leczeniu innych trudnych nowotworów. „Naszym ostatecznym celem jest system, który poprawi zarówno przeżywalność, jak i jakość życia pacjentów z trudnymi do leczenia nowotworami, w tym glejakiem” – dodaje Han.

Glejak wielopostaciowy w końcu może stracić swoją przewagę. Dzięki nanowłóknom, synergii i precyzyjnemu podaniu – nauka zamyka okno, drzwi i komin naraz.