Похожие статьи
Биомедицинские инженеры из Университета Дьюка продемонстрировали наиболее эффективное лечение рака поджелудочной железы, когда-либо зарегистрированное на моделях мышей. В то время как большинство испытаний на мышах считают просто остановку роста успешной, новое лечение полностью устранило опухоли у 80% мышей в нескольких типах моделей, включая те, которые считаются наиболее трудными для лечения. Результаты опубликованы в журнале Nature Biomedical Engineering.
Подход сочетает традиционные химиотерапевтические препараты с новым методом облучения опухоли. Вместо доставки излучения от внешнего луча, который проходит через здоровую ткань, лечение имплантирует радиоактивный йод-131 непосредственно в опухоль в гелеобразном депо, которое защищает здоровую ткань и поглощается организмом после исчезновения излучения.
Несмотря на то, что на его долю приходится всего 3,2% всех случаев рака, рак поджелудочной железы является третьей по значимости причиной смерти от онкологии. Его очень трудно лечить, потому что опухоли имеют тенденцию к развитию агрессивных генетических мутаций, которые делают его устойчивым ко многим лекарствам, и обычно его диагностируют очень поздно, когда он уже распространился на другие участки тела.
Ведущее в настоящее время лечение сочетает химиотерапию, которая удерживает клетки на стадии размножения, уязвимые для радиации, в течение более длительных периодов времени, с направленным на опухоль пучком излучения. Однако этот подход неэффективен, если определенный порог излучения не достигает опухоли. И, несмотря на недавние достижения в формировании и нацеливании пучков излучения, этот порог очень трудно достичь, не рискуя серьезными побочными эффектами.
Другой метод, который испробовали исследователи, заключается в имплантации радиоактивного образца, заключенного в титан, непосредственно в опухоль. Но поскольку титан блокирует все излучения, кроме гамма-лучей, которые распространяются далеко за пределы опухоли, он может оставаться в организме только в течение короткого периода времени, прежде чем повреждение окружающих тканей начнет сводить на нет цель.
Чтобы обойти эти проблемы, ученые решили попробовать аналогичный метод имплантации с использованием вещества, изготовленного из эластиноподобных полипептидов (ELP), которые представляют собой синтетические цепочки аминокислот, соединенных вместе с образованием гелеобразного вещества с индивидуальными свойствами.
ELP существуют в жидком состоянии при комнатной температуре, но образуют стабильное гелеобразное вещество в более теплом человеческом теле. При введении в опухоль вместе с радиоактивным элементом ELP образуют небольшое депо, содержащее радиоактивные атомы. В этом случае исследователи решили использовать йод-131, радиоактивный изотоп йода, потому что врачи широко использовали его в медицинских целях на протяжении десятилетий, и его биологические эффекты хорошо изучены.
Депо ELP заключает йод-131 в оболочку и предотвращает его утечку в организм. Йод-131 испускает бета-излучение, которое проникает через биогель и вкладывает почти всю свою энергию в опухоль, не достигая окружающих тканей. Со временем депо ELP разлагается на составляющие его аминокислоты и усваивается организмом — но не раньше, чем йод-131 распадется до безвредной формы ксенона.
«Бета-излучение также улучшает стабильность биогеля ELP. Это помогает депо длиться дольше и разрушается только после того, как радиация израсходована», — отмечают ученые.
В новом исследовании Джефф Шаал и его сотрудники из лаборатории Чилкоти протестировали лечение совместно с паклитакселом, широко используемым химиотерапевтическим препаратом, для лечения различных мышиных моделей рака поджелудочной железы. Они выбрали рак поджелудочной железы из-за его печально известной сложности в лечении, надеясь показать, что их радиоактивный опухолевый имплантат создает синергический эффект с химиотерапией, которого не дает относительно недолговечная лучевая терапия.
Исследователи протестировали свой подход на мышах с раковыми образованиями непосредственно под кожей, вызванными несколькими различными мутациями, которые, как известно, встречаются при раке поджелудочной железы. Они также протестировали его на мышах, у которых были опухоли в поджелудочной железе, которые гораздо труднее поддаются лечению.
В целом, тесты показали 100%-ный ответ на всех моделях, при этом опухоли полностью устранялись в трех четвертях моделей примерно в 80% случаев. Тесты также не выявили сразу очевидных побочных эффектов, помимо тех, которые вызваны только химиотерапией.
«Мы считаем, что постоянное облучение позволяет лекарствам взаимодействовать с его эффектами сильнее, чем позволяет внешняя лучевая терапия. Это заставляет нас думать, что этот подход может на самом деле работать лучше, чем внешняя лучевая терапия, и при многих других видах рака», — подчеркивают исследователи.
Эксклюзивный перевод*
Фото: Pixabay / CC0 Общественное достояние
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
