Nanorészecskék az agytumorterápiában

Brit kutatóknak sikerült igazolniuk egy agytumorterápia céljából kifejlesztett gyógyszerszállító nanorészecske hatékonyságát. Kísérleteikben egy újonnan kifejlesztett sejtkultúrát használtak modellrendszerként. Eredményük különböző tudományágak ötvözése révén nyit új távlatokat a rákkutatásban.

Az angliai University of Nottingham kutatói két legyet ütöttek egy csapásra: megalkottak egy terápiás hatóanyagszállító rendszert, majd egy általuk tervezett, háromdimenziós szövetmodellel bizonyították ennek szelektív kötődését rákosan elfajult agysejtekhez.

A legtöbb rákos daganat kezelése mind a mai napig nagy kihívás az orvostudománynak. Az elfajult sejtek különleges tulajdonságokkal bírnak, egyebek mellett gyakorlatilag folyamatosan, gyorsan osztódva halhatatlanná válnak (immortalizálódnak), áttéteket képezve megtámadhatnak a kialakulási helyüktől távol eső szerveket, szöveteket, és gyógyszer-rezisztenciát fejleszthetnek ki. Ezért a legtöbb létező rákellenes készítmény a tumorsejtek osztódásának, áttétképzésének, valamint hatóanyag-rezisztenciájának kialakulását igyekszik megakadályozni. Ezek azonban többnyire káros hatásúak a szervezet egészére: nemcsak a daganatot, hanem azokat az egészséges sejteket is pusztítják, amelyekkel kapcsolatba kerülnek. Emiatt napjainkban a szakemberek nagy hangsúlyt fektetnek olyan, a nanométeres (10-9 m) nagyságrendbe eső molekulák tervezésére, amelyek a terápiás ágenseket magukba zárva szállítják a rendeltetési helyükre. E molekulákat összefoglaló nevükön gyógyszerszállító nanorészecskéknek vagy nanopartikulumoknak nevezik.

Az, hogy egy adott nanopartikulum mennyire szelektíven kötődik az adott célszövet sejtjeihez, egy sikeres terápiában kulcsfontosságú tényező. Minél célzottabban hat egy molekula a rákos sejtekre, és minél érzéketlenebb az egészséges sejtekre, a kezelés annál hatékonyabb és kevesebb mellékhatással jár.

A tudósok kezdetben a szokásos módon vizsgálták a nano-szállítórendszer hatékonyságát: külön agysejt- és külön tumorsejt-kultúrákon tesztelték a fluoreszcens jelöléssel ellátott nanorészecskék viselkedését. (A jelölés tette lehetővé a mikroszkópos vizsgálatokat.) A nanorészecskék ráksejtekkel való szelektív kapcsolatát azonban csupán egyetlen, háromdimenziós szövetmodell segítségével sikerült igazolniuk, s ez adta az ötletet a kísérleti modell továbbfejlesztéséhez.

A rákos sejtek tesztelését általában elfajult sejtcsoportokkal, aggregátumokkal végzik, míg az agyszövet vizsgálatára újszülött patkányok agyszeleteit használják. Az új modell e két rendszer összevonásával született, annyi módosítással, hogy itt a kutatók az agysejteket is ellátták - a nanopartikulumokétól eltérő - fluoreszcens csoporttal. Az így kialakított ún. ko-kultúra nemcsak a szállító nanorészecskék tanulmányozására vált alkalmassá, hanem segítségével szemléltetni lehetett, hogyan törnek be a tumorsejtek az agyszövetetbe.

A szakemberek a fenti modellel végképp bebizonyították, hogy az általuk kifejlesztett gyógyszerszállító részecske hatékonyan, szelektíven kapcsolódik a tumorsejtekhez. A nanorészecskéket egy újfajta polimerből, az ún. poli(glicerol-adipát)-ból, annak megfelelő átalakításaival nyerték. A kísérletsorozatban az egyetem Gyógyszerészeti-, Orvostudományi- és Humán Fejlesztési Karának kutatói vettek részt. Munkájukat az Experimental Biology and Medicine című tudományos folyóirat szeptemberi számában publikálták. A cikk társszerzője, David Walker professzor szerint munkájuk felhívja rá a figyelmet, hogy az igazi nagy tudományos áttörések gyakran különböző tudományágak találkozásakor születnek - esetükben a tumorsejtbiológia és a nanotechnológia ötvözésekor.