Πώς ένα παρασιτικό ψάρι θα μπορούσε να μας βοηθήσει να καταπολεμήσουμε τον καρκίνο του εγκεφάλου και το εγκεφαλικό
Οι ερευνητές στρέφονται σε ένα αρχαίο είδος ψαριού σε μια προσπάθεια να βρουν έναν καλύτερο τρόπο παροχής θεραπευτικών φαρμάκων στον εγκέφαλο για τη θεραπεία καταστάσεων και συμβάντων που κυμαίνονται από καρκίνο έως εγκεφαλικό επεισόδιο.
Πιστωτική εικόνα: T. Lawrence, Επιτροπή Αλιείας Great Lakes
Το Lampreys είναι ένα από τα παλαιότερα επιζώντα είδη ψαριών χωρίς χελώνες. Συγκροτούν τόσο ποτάμια όσο και παράκτια θαλάσσια νερά σε εύκρατες περιοχές σε όλο τον κόσμο.
Αυτά τα παράξενα ψάρια καθίστανται ιδιαίτερα παράξενα από το χωρίς κόκαλα στόμα τους. Είναι επίσης παρασιτικά, τρέφονται με το αίμα άλλων ψαριών.
Νέα έρευνα δείχνει ότι αυτοί οι υδρόβιοι κάτοικοι μπορεί να παρέχουν ένα προσαρμόσιμο όχημα για φάρμακα που αντιμετωπίζουν τις βιολογικές επιπτώσεις καταστάσεων ή συμβάντων υγείας που επηρεάζουν τον εγκέφαλο.
Μια πρόσφατη μελέτη, που διεξήχθη από μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν-Μάντισον και το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ώστιν, εξέτασε έναν τύπο μορίου από το ανοσοποιητικό σύστημα των λαμπρέων, που ονομάζεται «μεταβλητοί υποδοχείς λεμφοκυττάρων» (VLRs).
Οι ερευνητές εξηγούν ότι αυτό που κάνει τα VLR ενδιαφέροντα είναι η ικανότητά τους να στοχεύουν την εξωκυτταρική μήτρα (ECM), ένα δίκτυο μακρομορίων που παρέχουν δομή στα κύτταρα που περιβάλλουν.
Αυτό το δίκτυο αποτελεί μεγάλο μέρος του κεντρικού νευρικού συστήματος, οπότε η ερευνητική ομάδα πιστεύει ότι τα VLR μπορούν να βοηθήσουν στη μεταφορά φαρμάκων στον εγκέφαλο, ενισχύοντας την αποτελεσματικότητα των θεραπειών για καρκίνο του εγκεφάλου, εγκεφαλικό τραύμα ή εγκεφαλικό επεισόδιο.
«Αυτό το σύνολο μορίων στόχευσης φαίνεται κάπως αγνωστικό για την ασθένεια. Πιστεύουμε ότι θα μπορούσε να εφαρμοστεί ως τεχνολογία πλατφόρμας σε πολλές συνθήκες. "
Ο συγγραφέας της μελέτης Καθ. Eric Shusta
Οι ερευνητές δοκίμασαν την υπόθεσή τους σε μοντέλα ποντικού επιθετικού καρκίνου του εγκεφάλου και αναφέρουν τα αποτελέσματά τους στο περιοδικό Επιστήμη προχωρά.
Ένα πολλά υποσχόμενο πείραμα
Κανονικά, τα φάρμακα δεν θα διεισδύσουν εύκολα στον εγκέφαλο, επειδή προστατεύεται από το φράγμα εγκεφάλου-αίματος, το οποίο σταματά δυνητικά επιβλαβείς παράγοντες που διαρρέουν στον εγκέφαλο. Ωστόσο, αυτό το εμπόδιο εμποδίζει επίσης το φάρμακο να φτάσει στον στόχο του.
Στην περίπτωση ορισμένων συμβάντων υγείας που επηρεάζουν τον εγκέφαλο, το φράγμα εγκεφάλου-αίματος «χαλαρώνει», το οποίο μπορεί να εκθέσει τον εγκέφαλο σε περαιτέρω προβλήματα, αλλά επίσης επιτρέπει στα φάρμακα να εισέλθουν.
Στην τρέχουσα έρευνα, οι ερευνητές ενδιαφέρθηκαν να δοκιμάσουν την αποτελεσματικότητα των VLRs, εκμεταλλευόμενοι τη διακοπή του εγκεφαλικού-αιματολογικού φραγμού στην περίπτωση του γλοιοβλαστώματος, μιας επιθετικής μορφής καρκίνου του εγκεφάλου.
«Μόρια όπως αυτό [VLR] κανονικά δεν μπορούσαν να μεταφέρουν φορτίο στον εγκέφαλο, αλλά οπουδήποτε υπάρχει διαταραχή αιματοεγκεφαλικού φραγμού, μπορούν να παραδώσουν φάρμακα απευθείας στον ιστότοπο της παθολογίας», εξηγεί ο καθηγητής Shusta.
Η ερευνητική ομάδα συνεργάστηκε με μοντέλα γλοιοβλαστώματος ποντικών, θεραπεύοντάς τα με VLR που συνδέονται με τη δοξορουβικίνη, ένα φάρμακο που χρησιμοποιείται για τη θεραπεία αυτής της μορφής καρκίνου στον άνθρωπο.
Ο καθηγητής Shusta και οι συνεργάτες του αναφέρουν ότι αυτή η προσέγγιση ήταν πολλά υποσχόμενη, παρατείνοντας την επιβίωση στα τρωκτικά που αντιμετωπίστηκαν με αυτόν τον πειραματικό συνδυασμό.
Οι ερευνητές σημειώνουν ότι η δέσμευση VLR σε διάφορα φάρμακα μπορεί να έχει ένα άλλο σημαντικό όφελος - θα μπορούσε να επιτρέψει στους ειδικούς να παραδώσουν σημαντικά υψηλότερες δόσεις αυτών των φαρμάκων στον εγκέφαλο ECM.
«Παρόμοια με το νερό που απορροφάται σε ένα σφουγγάρι, τα μόρια του λαμπρέι θα συσσωρεύουν δυνητικά πολύ περισσότερο από το φάρμακο στην άφθονη μήτρα γύρω από τα κύτταρα σε σύγκριση με τη συγκεκριμένη διανομή στα κύτταρα», εξηγεί ο συγγραφέας καθηγητής John Kuo.
Και αυτό το δεσμευτικό «κόλπο» θα μπορούσε να βοηθήσει στην επίλυση ενός ακόμη προβλήματος. Οι ερευνητές εξηγούν ότι τα εγκεφαλικά κύτταρα μπορούν να είναι ο εχθρός τους όταν πρόκειται να λάβουν θεραπεία, καθώς «απομακρύνουν» χημικές ουσίες που φτάνουν σε αυτά.
Ωστόσο, δεδομένου ότι τα VLR στοχεύουν την ECM που περιβάλλει τα εγκεφαλικά κύτταρα, αυτό θα μπορούσε να επιτρέψει στα φάρμακα να δρουν στα κύτταρα για πιο εκτεταμένες περιόδους.
«Αυτός θα μπορούσε να είναι ένας τρόπος για να διατηρηθούν θεραπείες που διαφορετικά δεν συσσωρεύονται καλά στον εγκέφαλο, ώστε να μπορούν να είναι πιο αποτελεσματικές», λέει ο συγγραφέας Ben Umlauf, Ph.D.
«Δοκιμάζοντας αυτήν τη στρατηγική σε διαφορετικά μοντέλα»
Τέλος, οι ερευνητές σημειώνουν ότι τα VLR κυκλοφόρησαν ελεύθερα μέσω του σώματος στα μοντέλα ποντικών, αλλά δεν συσσωρεύτηκαν σε υγιή ιστό. Αυτό υποδηλώνει ότι αυτά τα μόρια δεν θα διαταράσσουν υγιή, λειτουργικά όργανα.
Στο μέλλον, οι ερευνητές θέλουν να δοκιμάσουν να συνδυάσουν VLR με άλλους τύπους αντικαρκινικών φαρμάκων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που χρησιμοποιούνται στην ανοσοθεραπεία, για να δουν πόσο καλά θα λειτουργούσαν τα μόρια με μια πιο διαφορετική σειρά θεραπειών.
Μια άλλη πιθανότητα που οι ερευνητές θα ήθελαν να διερευνήσουν είναι η χρήση VLR για την ανίχνευση τυχόν διαταραχών του αιματοεγκεφαλικού φραγμού, κάτι που μπορεί να υποδηλώνει την έναρξη ενός συμβάντος υγείας. Προτείνουν να το κάνουν αυτό δεσμεύοντας VLR σε εξελιγμένους ανιχνευτές συμβατούς με τεχνολογίες απεικόνισης εγκεφάλου.
Προς το παρόν, ωστόσο, «Είμαι ενθουσιασμένος που δοκιμάζω αυτήν τη στρατηγική σε διαφορετικά συστήματα μοντέλων ασθενειών», δηλώνει ο Kuo, προσθέτοντας ότι «[εδώ] υπάρχουν αρκετές ασθένειες που διαταράσσουν το αιματοεγκεφαλικό φράγμα και θα μπορούσαμε να συλλάβουμε μια ποικιλία διαφορετικών θεραπειών με αυτά τα μόρια. "
