Guzy płuc są często trudne do usunięcia przy użyciu obecnych technik chirurgicznych ze względu na ich lokalizację w płucach lub fakt, że istnieje wiele guzów, które są zbyt małe, aby je obserwować. Nowotwory tworzą również naturalne bariery, które uniemożliwiają lekom i komórkom odpornościowym dotarcie do komórek nowotworowych.
„Dlatego pacjenci często otrzymują wysokie dawki chemioterapeutyków, które krążą w całym organizmie i prowadzą do poważnych skutków ubocznych w innych narządach. Chociaż opracowano wiele nowych terapii eksperymentalnych na raka płuc, które okazały się obiecujące w laboratorium, wyzwaniem było dostarczenie właściwego leku specjalnie na te trudno dostępne guzy”, wyjaśnia Darcy Wagner, profesor nadzwyczajny i szef grupy badawczej.
Inteligentne nanocząsteczki
Aby sprostać temu wyzwaniu, naukowcy odpowiedzialni za nowe badanie: Deniz Bölükbas i Darcy Wagner, badacze z grupy Lung Bioinżynierii i Regeneracji oraz współpracownicy opracowali nowatorską technikę chirurgiczną, która wprowadza nanocząsteczki tylko do naczyń krwionośnych płuc. Naczynia krwionośne wokół i w guzach są inne niż w normalnych narządach. Naukowcy wykorzystali tę różnicę na swoją korzyść, aby skierować nanocząstki do wnętrza dużych i gęstych guzów litych płuc.
Bölükbas i współpracownicy wykorzystali również modele zwierzęce, które mają pełny układ odpornościowy i bardzo przypominają typy guzów płuc, które mają pacjenci.
Jako dodatkowy poziom swoistości nanocząstki zostały zaprojektowane tak, aby uwalniały zawartość leku tylko po określonym sygnale obecnym w obszarze guza. Zmniejsza to ryzyko, że leki zawarte w nanocząsteczce spowodują uszkodzenie zdrowych komórek płuc, co pozwoliłoby na stosowanie większych ilości toksycznych leków w celu zwiększenia liczby zabitych komórek nowotworowych bez powodowania niepożądanych skutków ubocznych.
„Chociaż inteligentne nanocząsteczki o unikalnych cechach można projektować na różne sposoby, ogólnoustrojowe podawanie tych środków do krwiobiegu często powoduje niekontrolowane rozprzestrzenianie się cząstek, przy czym tylko kilka z nich dociera do wnętrza guzów litych. To było globalne wyzwanie utrudniające szersze zastosowanie systemów nanocząstek w klinikach”, wyjaśnia Darcy Wagner.
Czytaj też:
Naukowcy: Objawy związane z COVID-19 utrzymują się po wyzdrowieniu