Καρκίνος: Χρήση χαλκού για ενίσχυση της ανοσοθεραπείας
Μια διεπιστημονική ομάδα επιστημόνων κατέστρεψε επιτυχώς τα καρκινικά κύτταρα σε ποντίκια χρησιμοποιώντας νανομετρικές ενώσεις χαλκού παράλληλα με την ανοσοθεραπεία. Είναι σημαντικό ότι οι όγκοι δεν επέστρεψαν μετά τη διακοπή της θεραπείας.
Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, ο καρκίνος είναι η δεύτερη κύρια αιτία θανάτου παγκοσμίως - το 2018, ήταν υπεύθυνος για περίπου 9,6 εκατομμύρια θανάτους.
Η μείωση των κινδύνων συμπεριφοράς ή διατροφής που σχετίζονται με τον καρκίνο είναι ένας σημαντικός τρόπος μείωσης του συνολικού αριθμού θανάτων από καρκίνο. Ωστόσο, η εξεύρεση αποτελεσματικών θεραπειών είναι επίσης ζωτικής σημασίας.
Οι γιατροί συνήθως αντιμετωπίζουν τον καρκίνο με χημειοθεραπεία, αλλά αυτό συχνά έχει σημαντικές παρενέργειες.Για παράδειγμα, ορισμένα φάρμακα χημειοθεραπείας μπορούν να εξαλείψουν τα λευκά αιμοσφαίρια ενός ατόμου, αφήνοντας το ανοσοποιητικό τους σύστημα σε κίνδυνο και ανοιχτό σε λοίμωξη.
Αν και η χημειοθεραπεία μπορεί να είναι επιτυχής, υπάρχει πάντα ο κίνδυνος να επιστρέψει ο καρκίνος ενός ατόμου.
Οι πρόσφατες εξελίξεις στη θεραπεία του καρκίνου περιλαμβάνουν την ανοσοθεραπεία, η οποία περιλαμβάνει τη χρήση του ανοσοποιητικού συστήματος ενός ατόμου για την καταπολέμηση των καρκινικών κυττάρων. Ωστόσο, αυτό δεν λειτουργεί πάντα ή μπορεί να επιβραδύνει μόνο την ανάπτυξη του καρκίνου, επομένως δεν μπορεί ακόμη να αντικαταστήσει τη χημειοθεραπεία.
Νανοσωματίδια χαλκού
Στη νέα μελέτη για τα ποντίκια, οι επιστήμονες συνδύασαν την ανοσοθεραπεία με νανοσωματίδια με βάση το χαλκό. Αυτή η συνδυαστική θεραπεία κατέστρεψε τα καρκινικά κύτταρα χωρίς τη χρήση χημειοθεραπείας. Το πιο σημαντικό, ωστόσο, τα καρκινικά κύτταρα δεν επέστρεψαν μετά τη διακοπή της θεραπείας.
Η ομάδα επιστημόνων - από την KU Leuven στο Βέλγιο, το Πανεπιστήμιο της Βρέμης, το Ινστιτούτο Μηχανικής Υλικών Leibniz στη Γερμανία και το Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων στην Ελλάδα - διαπίστωσαν ότι οι όγκοι σε ποντίκια είναι ευαίσθητοι στα νανοσωματίδια οξειδίου του χαλκού.
Συνήθως, αυτά τα νανοσωματίδια είναι τοξικά όταν βρίσκονται μέσα σε έναν οργανισμό. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι χρησιμοποιώντας το οξείδιο του σιδήρου για τη δημιουργία των νανοσωματιδίων, θα μπορούσαν να ελέγξουν ποια κύτταρα τα νανοσωματίδια κατέστρεψαν, αφήνοντας τα υγιή κύτταρα ανεπηρέαστα. Πρόσφατα δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στο περιοδικό Angewandte Chemie International Edition.
Ο καθηγητής Stefaan Soenen και ο Dr. Bella B. Manshian από το Τμήμα Απεικόνισης και Παθολογίας στο KU Leuven συνεργάστηκαν στη μελέτη. Εξηγούν πώς «κάθε υλικό που δημιουργείτε σε νανοκλίμακα έχει ελαφρώς διαφορετικά χαρακτηριστικά από το αντίστοιχο κανονικού μεγέθους». Συνεχίζουν:
«Εάν καταναλώσουμε μεταλλικά οξείδια σε μεγάλες ποσότητες, μπορεί να είναι επικίνδυνα, αλλά σε νανοκλίμακα και σε ελεγχόμενες, ασφαλείς συγκεντρώσεις, μπορούν πραγματικά να είναι ευεργετικά».
Οι επιστήμονες ξεκίνησαν χρησιμοποιώντας μόνο τα νανοσωματίδια για να στοχεύσουν τα καρκινικά κύτταρα. Όπως αναμενόταν, ο καρκίνος επέστρεψε. Ωστόσο, η ομάδα ανακάλυψε ότι τα νανοσωματίδια θα μπορούσαν να συνεργαστούν με το ανοσοποιητικό σύστημα των ποντικών.
«Παρατηρήσαμε ότι οι ενώσεις χαλκού όχι μόνο θα μπορούσαν να σκοτώσουν τα καρκινικά κύτταρα άμεσα, αλλά θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν εκείνα τα κύτταρα στο ανοσοποιητικό σύστημα που καταπολεμούν ξένες ουσίες, όπως όγκους», δήλωσε ο Δρ Manshian.
Αποκλεισμός της επιστροφής του καρκίνου
Όταν οι επιστήμονες συνδύασαν τα νανοσωματίδια με ανοσοθεραπεία, τα καρκινικά κύτταρα πέθαναν και δεν επέστρεψαν.
Για να επιβεβαιώσουν τα αποτελέσματα, οι επιστήμονες έδωσαν στα ποντίκια νέα κύτταρα όγκου. Το ανοσοποιητικό σύστημα των ποντικών κατέστρεψε αμέσως τα νέα καρκινικά κύτταρα.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι ένας συνδυασμός νανοσωματιδίων και ανοσοθεραπείας θα μπορούσε να λειτουργήσει ως εμβόλιο για τον καρκίνο του πνεύμονα και τον καρκίνο του παχέος εντέρου, που ήταν οι δύο τύποι καρκίνου που μελέτησαν οι επιστήμονες.
Ωστόσο, πιστεύουν ότι αυτή η τεχνική θα μπορούσε να θεραπεύσει έως και το 60% των καρκίνων, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του μαστού και του καρκίνου των ωοθηκών, που αναπτύσσονται από την ίδια γονιδιακή μετάλλαξη.
«Από όσο γνωρίζω, είναι η πρώτη φορά που τα μεταλλικά οξείδια [έχουν χρησιμοποιηθεί] για την αποτελεσματική καταπολέμηση των καρκινικών κυττάρων με μακροχρόνιες ανοσολογικές επιπτώσεις σε ζωντανά μοντέλα», λέει ο καθηγητής Soenen. «Ως επόμενο βήμα, θέλουμε να δημιουργήσουμε άλλα μεταλλικά νανοσωματίδια και να προσδιορίσουμε ποια σωματίδια επηρεάζουν τους τύπους καρκίνου. Αυτό θα οδηγήσει σε μια ολοκληρωμένη βάση δεδομένων. "
Τα αποτελέσματα που προέρχονται από δοκιμές σε ζώα δεν λειτουργούν απαραίτητα όταν πρόκειται για ανθρώπους και για να προχωρήσει η έρευνα περαιτέρω, η ομάδα σκοπεύει να δοκιμάσει τη θεραπεία σε ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα. Εάν αυτό είναι επιτυχές, θα πραγματοποιήσουν μια κλινική δοκιμή.
Ωστόσο, σύμφωνα με τον καθηγητή Soenen, υπάρχουν ακόμα πολλά εμπόδια στην πορεία:
«Η νανοϊατρική αυξάνεται στις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ασία, αλλά η Ευρώπη υστερεί. Είναι πρόκληση να προχωρήσουμε σε αυτόν τον τομέα, επειδή οι γιατροί και οι μηχανικοί μιλούν συχνά μια διαφορετική γλώσσα. Χρειαζόμαστε περισσότερη διεπιστημονική συνεργασία, ώστε να μπορούμε να κατανοούμε ο ένας τον άλλον καλύτερα και να βασίζουμε τις γνώσεις του άλλου. "
