Nanovčely dodaly myším včelí toxin melittin do nádorů a současně se ochránily ostatní tkáně od destruktivní síly toxinu. Myší nádory přestaly růst nebo se zmenšily. O účinnosti nanovčel proti rakovině u myší se informuje v internetové publikaci v Journal of Clinical Investigation.
 |
Počítačová simulace nanočástic ukazující jádro perfluorocarbon (zelená) a jeho lipidový povlak (červená, oranžová a modrá). |
"Nanovčely vlétnou dovnitř, přistanou na povrchu buněk a zanechají náklad melittinu, který rychle splyne s cílovými buňkami," říká spoluautor Samuel Wickline, M.D., který vede Siteman Center of Cancer Nanotechnology Excellence na Washingtonské Universitě. "Ukázali jsme, že včelí toxin se dostane do buněk, kde vytvoří díry ve vnitřních strukturách."
Melittin je malá bílkovina, nebo peptid, která je silně přitahována k buněčným membránám, kde může tvořit póry, které rozbijí buňky a zabijí je.
"Vědci se o melittin zajímají, protože ve vysoké koncentraci dokáže zničit jakoukoli buňku se kterou přijde do kontaktu, může být účinný antibakteriální a protiplísňové činidlo a potenciálně také látka proti rakovině," říká spoluautor Paul Schlesinger, M.D., Ph.D., mimořádný profesor buněčné biologie a fyziologie. "Rakovinové buňky se mohou přizpůsobit a vyvinout rezistenci k mnoha protirakovinovým činidlům, které mění funkci genu nebo mají za cíl buněčnou DNA, ale je těžké pro buňky najít způsob proti mechanismu, který používá k ničení melittin.."
Vědci testovali nanovčely u dvou druhů myší s rakovinovými nádory. Jedno plemeno bylo implantován buňky rakoviny prsu a druhý nádorem melanomu. Po čtyřech až pěti injekcích nanočástic nesoucích melittin po několika dnech, růst nádoru prsu se zpomalil o téměř 25 procent a velikost melanomu se zmenšil o 88 procent ve srovnání s neléčenými nádory.
Vědci naznačují, že nanovčely se hromadily v těchto pevných nádorech, protože nádory mají často děravé krevní cévy a mají sklon udržet látky. Vědci to nazývají zvýšenou propustností a zadržovacím efektem nádorů, a to vysvětluje jak jisté jedy se koncentrují v nádorové tkáni více než v normálních tkáních.
Ale vědci také vyvinuli speciálnější metodu pro zajištění toho, aby nanovčely se dostaly do nádorů a ne do zdravé tkáně pomocí dodání dalších složek na nanovčely. Když dodali naváděcí aktivátor, který byl přitahován k rostoucím cévám kolem nádorů, nanovčely byly vedeny rakovinovým lézím, které rychle zvyšovaly dodávku krve. Injekce cílených nanovčel snižovaly rozsah prorůstání rakovinových buněk v myších o 80 procent.
Celkově výsledky ukazují, že nanovčely by mohly nejen zmenšit růst a velikost rakovinných nádorů, ale také působit v ranných stádiích k zastavení vývoje rakoviny.
"Nanovčely jsou účinný způsob doručit užitečný, ale potenciálně smrtelný melittin, a oddělit ho tak, aby nenarušil normální buňky a nerozložil se než dojde ke svému cíli, " říká Schlesinger.
Kdyby bylo vstříknuto významné množství melittinu do krevního oběhu, nastala by rozsáhlá destrukce červených krvinek. Vědci ukázali, že nanočástice chránily červené krvinky myší a další tkáně před toxickými účinky melittinu. Nanovčely vstříknuté do krve nepoškodily myši. Ty měly normální počty krvinek, a testy krevních enzymů ukázaly, že poškození orgánů nenastalo.
Když je melittin zajištěn v nanovčelách, potom je bezpečný pro enzymy ničící bílkoviny, které vytváří tělo. Ačkoli nedotčený melittin byl vyčištěn z oběhu myší během minut, polovina melittinu na nanovčelách stále obíhala ještě 200 minut. Schlesinger ukazuje, že to je dostatečně dlouho 200 krát v krevním oběhu a dává to dostatek času najít nádory.
"Melittin je jako pracovní kůň," říká Wickline, také profesor medicíny v Cardiovascular Division a profesor fyziky, biomedicínského inženýrství a buněčné biologie a fyziologie. "Je velmi stabilní na nanočásticích, a je ty lze snadno a levně vyrábět. Nyní používáme netoxickou část molekuly melittinu k zaháčkování jiných léků, zasahující činidla nebo zobrazovací sloučeniny na nanočásticích."
Jádro nanovčel je složeno z perfluorocarbonu, netečné látky používané v umělé krvi. Výzkumná skupina vyvíjela perfluorocarbonové nanočástice několik let předtím a studovala jejich použití v různých lékařských aplikacích, včetně diagnostiky a léčení arterosklerozy a rakoviny. Asi šestimiliontina palce v průměru, jsou nanočástice dost velké na to,aby nesly tisíce aktivních sloučenin, ale dost malé na to, aby snadno prošly krevním oběhem a přilepily se na buněčné membrány.
"Umíme dodat melittin k našim nanočásticím potom co jsou vytvořeny," říká Wickline. "Kdybychom již vyvinuli nanočástice jako nosiče a dali jim cílovou látku, můžeme potom přidat různé složky pomocí přirozený melittin nebo melittinu podobné proteiny bez potřeby přestavět nosiče. Melittin jde na nanočástice velmi rychle a dokonale a zůstává na nanovčelách až do kontaktu s buňkou."
Pružnost nanovčel a jiných nanočástic vytvořených skupinou naznačuje, že by mohly být snadno přizpůsobeny k řešení lékařských situací podle potřeby. Schopnost připojit zobrazovací činidla na nanočástice znamená, že nanočástice mohou dát viditelné označení jak se lék dostává do nádoru a jak nádor reaguje.
"Potenciálně by mohly být připraveny pro zvláštní pacienty," říká Schlesinger. "Učíme se víc a víc o biologii nádoru, a tato znalost by mohla brzy umožnit vytvoření nanočástic cílených na zvláštní nádory pomocí metody nanovčel."
Žádné komentáře:
Okomentovat
Komentář na blogu fcelar.blogspot.com