Je naprosto fascinující, jaký potenciál má tento objev na poli klinické medicíny, právě pro léčbu různých druhů rakoviny. Na základě našich výsledků jsme se posunuli rovnou do předklinické fáz, říká Beth A. McCormicková, profesorka mikrobiologie na University of Massachusetts a vedoucí této studie.
Bakterie versus rakovina
Během posledních 150 let vědci postupně odhalují, že různé typy bakterií mohou zmenšovat různé druhy tumorů. V poslední době se přiklánějí k použití bakterií (jako je například Salmonely) jako nepřímých stimulátorů imunitních reakcí - tedy jinými slovy: tyto baktérie způsobují, že imunita sama bojuje s rakovinou.
Dalším objevem byl fakt, že některé bakterie mohou v tumorech dokonce i růst, což také naznačovalo potenciál k využití při léčbě. Přesto, že takových poznatků bylo za poslední desetiletí více než dost, mechanismus těchto procesů zůstával neznámý. Pokusy o použití Salmonely a dalších bakterií jako terapie byly neúspěšné - z části kvůli obavám z nechtěné imunitní reakce a také vysokému nebezpečí infekce.
Jak Salmonella překoná buňku
Doktorka McCormicková, která je expertem v oblasti infekčních chorob, se zaměřila na biologické mechanizmy, které Salmonella používá k překonání obrany buňky, aby ji mohla infikovat. Speciálně se věnovala tomu, jaký dopad má SipA na transportní proteiny v buňkách střev. V domnění, že SipA by mohl regulovat jeden z těchto proteinů tak, aby vytvořil zánětlivou reakci, provedla řadu testů s transportním proteinem P-gp . Přesto, že nečekala, že najde něco neobvyklého, došla k překvapujícímu závěru. Bakteriální produkty téměř kompletně vymazaly transportní protein P-gp.
Tento protein se obvykle vyskytuje na povrchu buňky, jeho úkolem je likvidace odpadu, přesunování cizí hmoty, zbytků a toxinů, jež se vyskytují v prostoru uvnitř buňky. Když se Salmonella soustředí na tento protein a zneškodní jej, je pro ni mnohem jednodušší infikovat buňku.
V případech vracející se rakoviny zase nadbytek P-gp na povrchu rakovinných buněk vede k odolnosti proti léčbě. V tomto případě P-gp pumpuje chemoterapii a protirakovinné léky ven z buňky dříve, než stihnou zapůsobit a škodlivou buňku zabít.
McCormicková si byla vědoma toho, jak velikou roli hraje P-gp ve zvyšování odolnosti rakovinných buněk. Nové výsledky naznačují, že SipA by mohl P-gp, který je zodpovědný za rezistentní případy rakoviny, úplně vyřadit ze hry.
Povoláme nanočástice
Aby však byl SipA skutečně účinný, je třeba jej do buněk doručit plně funkční. Proto se do výzkumu zapojil Gang Han, profesor biochemie a molekulární farmakologie na University of Massachusetts a expert v nanomedicíně, aby vytvořil nanočástici, která by SipA dopravila do buněk. Mimo prostředí bakterie se SipA stal příliš nestálým, aby se mohl přímo podat potenciálnímu pacientovi. Místo toho jsme vytvořili nanočástici, která napodobila prostředí bakterie, stabilizovala protein a dopravila ho přímo do buňk, říká Han.
Han si vybral zlato kvůli jeho inertním vlastnostem a třídimenzionálním rozměrům a vyrobil nanočástice dost malé na to, aby prošly do buněk tumoru, ale moc velké na to, aby je mohly absorbovat jiné tkáně. „Tkáň tumorů se liší od normální tkáně, je mnohem více propustná. Doufali jsme, že naše nanočástice by mohly projít do tumoru, aniž by se hromadily v ostatních tkáních,“ vysvětluje jeho spolupracovník Regino Mercado-Lubo.
Vědci nakonec vypustili nanočástice společně s často používanou chemoterapií Doxorubicinem do oběhu myší, které trpěly rakovinou v tračníku nebo rakovinou prsu. Výsledky byly ohromující. Po třiceti dnech byly tumory téměř nerozpoznatelné. V některých případech se tumory smrskly na velikost menší než byly tenké plátky okolní tkáně. Navíc jsme nikde nenašli shromaždiště nanočástic. Ani v plicní, srdeční či mozkové tkáni, dodává Mercado-Lubo.
Kde začíná naděje
Dalším krokem je dostat tento vědecký výzkum do předklinické fáze. Ta by měla ukázat případná nebezpečí spojená s tímto novým léčebným postupem a pomůže připravit přesné dávkování pro pacienty v klinických studiích.
Téměř po dvě desetiletí se vědci snažili oslabit odolnost rakovinných buněk. Studovali tisíce malých molekul, aby našli něco, co zpomalí nárůst P-gp až došli k SipA. Ten má za sebou dva miliony let koevoluce s lidmi, a tak je velmi pravděpodobné, že dokáže efektivně odebrat P-gp a přitom nezpůsobí imunitní reakce. V to doufá McCormicková.
|
