Kutatók új, baktérium alapú gyógyszerhordozó rendszert fejlesztettek ki
Amerikai kutatók olyan új gyógyszerhordozó rendszert alkottak meg, amely forradalmasíthatja a daganatellenes kezelési lehetőségek körét.
A nanorészecskéket tartalmazó készítmények injekció formájában való alkalmazása a hagyományos daganatellenes terápiában alacsony hatékonyságú. Az emberi szervezet komplexitása miatt a nanorészecskéknek csak nagyon kis hányada jut el a tumorsejtekhez, és ezek közül is kevés molekula jut el a daganatszövet minden részébe.
Az új rendszert a Virginia Tech kutatói fejlesztették ki, és az alkalmazott technológiák kombinációja alapján NanoBEADS-nek nevezték el (Nanoscale Bacteria-Enabled Autonomous Drug Delivery System). A kutatócsoport kidolgozott egy olyan eljárást, amely segítségével a daganatellenes hatóanyagok nanorészecskéit kémiai kötéssel az attenuált baktériumsejtekhez kapcsolják, és ez által számottevően jobb hatékonyságú gyógyszerbevitel vált lehetségessé.
A NanoBEADS-zel végzett vizsgálatok eredményei mind in vitro, mind in vivo (állatkísérletes) körülmények között azt igazolták, hogy a nanorészecskék megoszlása és retenciója a daganatszövetben 100-szorosára emelkedett.
Az új eljárás alapján az az ősi megfigyelés képezte, mely során már az ókori Egyiptomban is észrevették, hogy a daganatos betegeknél remisszió következett be, ha valamilyen fertőzést, például szalmonella infekciót kaptak el. Később az 1800-as években kezdtek ismét foglalkozni az infekciók tumorgátló hatásával, ami napjainkra az immunterápia gyakorlati alkalmazásához vezetett. 2013-ban a kutatás vezetője felvetette a bakteriális immunterápia augmentációjának ötletét, de már a hagyományos tumorellenes hatóanyagokkal kombinálva. A módszer fő akadálya a hatóanyagok célba juttatásának rossz hatásfoka volt.
A kutatócsoport ezt követően kezdte el vizsgálni a szalmonellabaktérium autonóm transzporterként való alkalmazását, hogy a segítségével nanorészecskék formájában közvetlenül a tumor helyére juttassák el. A kutatás vezetője által kiválasztott Salmonella enterica serovar Typhimurium VNP20009 baktériumtörzset már átfogóan tanulmányozták és egy fázis 1 klinikai vizsgálatban is sikeresen alkalmazták.
„Patogénként a szalmonellabaktérium feladata, hogy bejusson a szövet belsejébe, ezért ezt a képességét akartuk kihasználni azzal a céllal, hogy nanorészecskés gyógyszert juttassunk el a daganatok olyan részeibe, ahová azok passzív diffúzióval nem lennének képesek eljutni” – mondta a kutatás vezetője.
„Nagy kihívást jelentett az, hogy a nanorészecskék baktériumokkal való összekapcsolásának folyamatát ismételhetővé és biztonságossá tegyük, de ezen kívül meg kellett oldanunk a baktériumok életben tartását, a tumorszövetben való transzportjuk mechanizmusának feltárását és az új technológia hatékonyságának kvantitatív meghatározását.”
A kutatás vezetője hangsúlyozta, hogy az állatkísérletes eredmények rendkívül meggyőzőek: emlőrák szöveten végzett kísérletben a daganatellenes kezelés számottevően hatékonyabb volt, mint a hagyományos, passzív beviteli módszer. A kísérletek igazolták, hogy a daganatban 1000-szer több szalmonellasejt volt, mint a májban, és 10 000-szer több, mint a lépben.
„Szintén figyelemre méltó, hogy a szalmonellabaktérium közreműködésével a hatóanyagot 100-szor jobban sikerült a tumorszövet belsejében tartani, ami alátámasztja, hogy az új módszer egy rendkívül hatékony gyógyszerbeviteli technológiává válhat.”
Forrás: SeungBeum Suh et al. Nanoscale Bacteria-Enabled Autonomous Drug Delivery System (NanoBEADS) Enhances Intratumoral Transport of Nanomedicine, Advanced Science (2018). DOI: 10.1002/advs.201801309
Fordította: Dr. Kaló Anna
