Tudomány
Kettős támadással pusztíthatja az agydaganatot egy új nanotechnológia
Egy különleges, úgynevezett intelligens nanorészecske-rendszer egyszerre segíthet az agydaganatok műtét közbeni felismerésében és a sebészi beavatkozás után visszamaradó rákos sejtek elpusztításában. Az egyelőre egereken tesztelt technológia jelentősen csökkentette a glioblasztóma kiújulását.
Az agydaganatok egyik legagresszívebb formája, a glioblasztóma kezelését több tényező is rendkívül nehézzé teszi. A daganatsejtek ugyanis gyakran beszűrődnek a környező egészséges agyszövetbe, ezért az orvosok nem távolíthatják el egyszerűen a teljes érintett területet. Egy túl kiterjedt műtét ugyanis olyan agyi területeket is károsíthatna, amelyek fontos szerepet töltenek be a mozgásban, a beszédben vagy más alapvető funkciókban.
További akadályt jelent a vér-agy gát, amely megnehezíti, hogy a gyógyszerek és egyes kezelések megfelelő koncentrációban jussanak el a daganathoz. Mindezek miatt a glioblasztóma ötéves túlélési aránya mindössze körülbelül 7 százalék.
Egyetlen nanorészecske két feladatot végez
A Sydney-i Műszaki Egyetem, a Harvard Egyetem és a kínai Henan Egyetem kutatói most egy olyan „kettős csapásra” képes nanoenzim-platformot fejlesztettek ki, amely ugyanazzal az anyaggal két különböző problémát próbál kezelni.
A Science Translational Medicine folyóiratban ismertetett kutatás szerint a nanorészecskék először segíthetnek a sebészeknek pontosabban azonosítani a daganatos szövetet, majd a műtét után elpusztíthatják a szabad szemmel nem látható, visszamaradt rákos sejteket.
„Egyetlen anyagot terveztünk, amely egymás után két feladatot végez”
– mondta Bingyang Shi, a Sydney-i Műszaki Egyetem nanomedicinával foglalkozó professzora. A kutató szerint az anyag a műtét során pontos útmutatóként működhet a sebész számára, később pedig célzott kezelésként használható.
A rendszer középpontjában egy rendkívül vékony, kétdimenziós anyag áll, amelynek felületére egyesével helyeztek atomokat. Az eljárást a félvezetőgyártásban alkalmazott technológiák ihlették. A nanostruktúra képes arra, hogy ugyanazon, közeli infravörös fény segítségével előbb képalkotási, majd terápiás funkciót töltsön be.
A szabad szemmel láthatatlan daganatsejtek is láthatóvá válhatnak
A kutatók szerint a nanorészecskére rögzített fluoreszcens festék a közeli infravörös fény hatására világítani kezd. Ez lehetővé teheti, hogy a sebészek a jelenlegi klinikai képalkotó módszereknél jóval kisebb, akár 44 mikrométeres daganatsejt-csoportokat is felismerjenek.
A rendszerhez egy célzó molekulát is kapcsoltak, amely elősegíti, hogy az anyag áthaladjon a vér-agy gáton, majd elsősorban a gliomasejtekben halmozódjon fel.
Ez azért lehet jelentős, mert a glioblasztóma műtéti eltávolítása során az egyik legnagyobb kihívást éppen azok a mikroszkopikus daganatsejtek jelentik, amelyek nem feltétlenül különülnek el egyértelműen az egészséges agyszövettől.
A műtét után is támadásba lendül
A technológia második funkciója akkor léphet működésbe, amikor a sebész eltávolította a látható daganatot. A nanorészecskéket ekkor a műtéti üregben lehet aktiválni ugyanazzal a közeli infravörös fénnyel.
A rendszerben található platinaatomok a daganat környezetében jelen lévő hidrogén-peroxidot oxigénné alakítják. Ez azért fontos, mert a daganatok gyakran oxigénszegény környezetben növekednek, ami részben megvédheti a rákos sejteket bizonyos kezelésektől.
A fény eközben hőt és reakcióképes molekulákat hoz létre, amelyek károsíthatják és elpusztíthatják a műtét után visszamaradt mikroszkopikus daganatsejteket.
A cél tehát az, hogy a technológia ne csupán segítsen megtalálni a daganatot, hanem a sebészi eltávolítás után „feltakarítsa” azt, ami szabad szemmel már nem látható.
Egereknél jelentősen javult a túlélés
A kutatók glioblasztómával rendelkező egereken vizsgálták a módszert. Az eredmények szerint a nanorészecskékkel kombinált kezelés csökkentette a daganat kiújulását a műtétet követően.
A kezelt állatok mindegyike életben volt a 60. napon, miközben a kizárólag műtéten átesett egerek esetében a túlélés 42 nap volt. A kutatók a kezelés után neurológiai és mozgásbeli eltéréseket is kerestek, de nem találtak kimutatható károsodást.
Mindez azonban még nem jelenti azt, hogy a módszer embereknél is működik. A kutatók hangsúlyozzák, hogy a technológia jelenleg korai fejlesztési szakaszban van, és eddig kizárólag állatkísérletekben vizsgálták.
Hosszú út vezethet az emberi alkalmazásig
Bingyang Shi szerint az eredmények biztatóak, de fontos különbséget tenni az egérkísérletek és az emberi kezelés között. A technológia képalkotási és terápiás hatékonyságát egy emberi agy méretén és összetettségén is igazolni kell.
Ha a későbbi vizsgálatok is megerősítik az eredményeket, a módszer egy napon lehetővé teheti, hogy az idegsebészek pontosabban lássák a daganat kiterjedését a műtét közben, majd közvetlenül a beavatkozás után kezeljék a megmaradt rákos sejteket.
A glioblasztóma esetében ez különösen fontos lehet, hiszen a betegség egyik legnagyobb problémája éppen az, hogy a látható daganat eltávolítása után is maradhatnak olyan sejtek az agyban, amelyek később újraindítják a tumor növekedését.
Az új nanotechnológia egyelőre nem jelent kész terápiát, de a kutatók szerint egy olyan irányt képvisel, amely egyszerre próbálja megoldani az agydaganatok sebészi felismerésének és a műtét után visszamaradó sejtek kezelésének problémáját.