Þegar lágir skammtar af krabbameinslyfjum eru gefnir samfellt nálægt illkynja heilaæxlum með svokallaðri jónatrónutækni, minnkar vöxtur krabbameinsfrumna verulega.
Vísindamenn við Linköping háskólann og læknaháskólann í Graz sýndu þetta í tilraunum með fuglafósturvísa. Niðurstöðurnar eru einu skrefi nær nýjum tegundum árangursríkra meðferða við alvarlegum krabbameinsformum.
Illkynja heilaæxli koma oft aftur þrátt fyrir skurðaðgerð og eftirmeðferð með krabbameinslyfjameðferð og geislameðferð. Þetta er vegna þess að krabbameinsfrumur geta „felið sig“ djúpt í vefjum og síðan vaxið aftur. Áhrifaríkustu lyfin komast ekki í gegnum svokallaða blóð-heilaþröskuld – þétt net sem umlykur æðar í heilanum sem kemur í veg fyrir að mörg efni í blóðinu komist inn í það. Þar af leiðandi eru mjög fáir möguleikar í boði til að meðhöndla árásargjarn heilaæxli.
Árið 2021 sýndi rannsóknarhópur frá Linköping háskólanum og læknaháskólanum í Graz fram á hvernig hægt væri að nota jónatróníska dælu til að gefa lyf á staðnum og hindra frumuvöxt fyrir sérstaklega illkynja og árásargjarna tegund heilakrabbameins - glioblastoma. Á þeim tíma voru gerðar tilraunir á æxlisfrumum í petrískál.
Sannað hugtak
Nú hefur sami rannsóknarhópur tekið næsta skref í átt að notkun þessarar tækni í klínískri krabbameinsmeðferð. Með því að leyfa glioblastoma frumum að vaxa með óþróuðum fuglafósturvísum er hægt að prófa nýjar meðferðaraðferðir á lifandi æxlum. Rannsakendur sýndu að vöxtur á krabbamein frumum fækkaði þegar lágir skammtar af sterkum lyfjum (gemcitabín) voru stöðugt gefnir með iontronic dælu beint við hlið heilaæxlsins.
„Við höfum áður sýnt að hugmyndin virkar. Nú notum við líkan með lifandi æxli og við getum séð að dælan gefur eiturlyf mjög áhrifaríkt. Þannig að þó að þetta sé einfaldað líkan af manneskju getum við sagt með meiri vissu að það virki,“ segir Daniel Simon, prófessor í lífrænum rafeindatækni við Háskólann í Linköping.
Hugmyndin á bak við framtíðarmeðferð við glioblastoma felur í sér að setja jónatrónísk tæki beint inn í heilann, nálægt æxlinu. Þessi aðferð gerir kleift að nota lága skammta af öflugum lyfjum á meðan framhjá blóð-heila þröskuldinum. Nákvæm skömmtun, bæði hvað varðar staðsetningu og tímasetningu, skiptir sköpum fyrir árangursríka meðferð. Að auki getur þessi aðferð lágmarkað aukaverkanir þar sem lyfjameðferðin þarf ekki að dreifast um allan líkamann.
Meðferð við ýmsum krabbameinsformum
Fyrir utan heilaæxli vonast vísindamenn að hægt sé að beita iontronics á margar tegundir krabbameinsforma sem erfitt er að meðhöndla.
„Þetta verður mjög þrálát meðferð sem æxlið getur ekki falið sig fyrir. Jafnvel þó æxlið og nærliggjandi vefur reyni að fjarlægja lyfið, geta efnin og stjórnkerfin sem við notum í iontronics stöðugt skilað staðbundnum háum styrk lyfja í vefinn sem liggur að æxlinu,“ útskýrir Theresia Arbring Sjöström, vísindamaður við Rannsóknarstofu í Lífræn rafeindatækni við Háskólann í Linköping.
Rannsakendur báru saman samfellda lyfjagjöf dælunnar við skömmtun einu sinni á sólarhring, sem líkist meira því hvernig krabbameinslyfjameðferð er gefin sjúklingum í dag. Þeir sáu að æxlisvöxtur minnkaði með jónameðferðinni en ekki með dagskammtaaðferðinni, jafnvel þó sú síðarnefnda væri tvöfalt sterkari.
Frekari rannsókna krafist
Þessar tilraunir voru gerðar með því að nota fuglafósturvísa á frumstigi í þroska. Að sögn Lindu Waldherr, fræðimanns við læknaháskólann í Graz og gestarannsakanda við LiU, þjónar þetta líkan sem góð brú yfir í stærri dýratilraunir:
„Í fuglafósturvísum starfa ákveðin líffræðileg kerfi svipað og í lifandi dýrum, svo sem æðamyndun. Hins vegar þurfum við ekki að græða nein tæki í þau með skurðaðgerð ennþá. Þetta sýnir að hugmyndin virkar, þó að enn séu margar áskoranir til að takast á við,“ segir hún.
Rannsakendur telja að tilraunir á mönnum gætu verið framkvæmanlegar á næstu fimm til tíu árum. Næstu skref fela í sér frekari þróun efnis til að gera kleift að ígræða iontronic dælur með skurðaðgerð. Síðari tilraunir verða einnig gerðar á rottum og stærri dýrum til að meta frekar þessa meðferðaraðferð.
Rannsóknin var aðallega styrkt af austurríska vísindasjóðnum, Horizon Evrópusambandsins Evrópa áætluninni, sænska sjóðnum fyrir stefnumótandi rannsóknir, Knut og Alice Wallenberg stofnunina og evrópska rannsóknarráðið. Theresia Arbring Sjöström, Tobias Abrahamsson, Magnus Berggren og Daniel Simon eru hluthafar í fyrirtækinu OBOE IPR AB sem á einkaleyfin sem tengjast iontronic tækninni.
Grein: Stöðug Iontronic krabbameinslyfjameðferð dregur úr heilaæxlisvexti í fósturvísum fugla in vivo líkönum, Verena Handl, Linda Waldherr, Theresia Arbring Sjöström, Tobias Abrahamsson, Maria Seitanidou, Sabine Erschen, Astrid Gorischek, Iwona Bernacka Wojcik, Helena Saarela, Tamara Tomin, Sophie Elisabeth Honeder, Joachim Distl, Waltraud Huber, Martin Asslaber, Ruth Birner-Grünberg. , Ute Schäfer, Magnus Berggren, Rainer Schindl, Silke Patz, Daniel T. Simon, Nassim Ghaffari-Tabrizi-Wizsy; Journal of Controlled Release; birt á netinu 11. apríl 2024. DOI: 10.1016/j.jconrel.2024.03.044
Handritið af Anders Törneholm
