Mnogi tumori pankreasa su poput malignih tvrđava, okruženi gustom matriksom kolagena i drugog tkiva koje ih štiti od imunih ćelija i imunoterapije koje su bile efikasne u lečenju drugih karcinoma. Korišćenje bakterija za infiltriranje u tu kancerogenu formaciju i isporuku ovih lekova moglo bi pomoći u lečenju raka pankreasa, prema nedavno objavljenim nalazima tima istraživača Univerziteta Viskonsin-Medison.
Rad je objavljen u časopisu Med.
Rak pankreasa je dobro poznat po svojoj smrtonosnosti i ima među najnižim petogodišnjim stopama preživljavanja među uobičajenim vrstama raka. Iako postoji nekoliko pokretača koji stoje iza tužne prognoze bolesti, fokus ove studije je matrica koja okružuje mnoge tumore pankreasa, koji deluje kao efikasna barijera protiv lečenja.
Barijera je skup kolagena, vezivnog tkiva, proteina koji olakšavaju fibrozu i drugih ćelija. Nedavne studije su istakle ulogu ove barijere u suprotstavljanju pokušajima lečenja imunoterapijama – tretmanima koji deluju podsticanjem ili ubijanjem imunološkog sistema pacijenta – kao što su inhibitori imunih kontrolnih tačaka. Analizirajući uzorke tumora pacijenata, tim UV-Madison je pronašao genetske dokaze da je specifična vrsta kolagena, nazvana onkogeni kolagen, zaista prepreka tretmanima zasnovanim na imunoterapiji.
„Taj zaista gusti ekstracelularni matriks, sastavljen od imunosupresivnih ćelija, kolagena i drugih ćelija, predstavlja kritičan problem ako želimo da koristimo imunoterapije protiv ovih karcinoma pankreasa“, kaže Kuanjin Hu, docent na UV-Madison školi farmacije. Hu je vodio studiju u saradnji sa Sean Ronnekleiv-Kelli, hirurgom pankreasa i docentom na odeljenju za hirurgiju UV-Madison.
Infiltracija zasnovana na bakterijama
Hu je stručnjak za inženjerske ćelije koje se koriste kao potencijalni terapeutici ili sredstva za isporuku lekova. Za ovu studiju, Huova laboratorija je primenila bakteriju koja je mogla da prodre kroz čvrstu kolagensku barijeru i da isporuči imunoterapeutske „nano-lekove“.
Tim je odabrao soj bakterije Escherichia coli sa iskustvom bezbedne upotrebe kod ljudi i poznatim afinitetom za okruženja sa niskim sadržajem kiseonika kao što su tumori da služe kao sredstvo za isporuku lekova. Hu i njegove kolege su konstruisali „proteinske kaveze“ koji sadrže par lekova – jedan razgrađuje kolagen, a drugi je inhibitor kontrolne tačke imunog sistema protiv raka – i pričvrstili ih za E. coli.
„E. coli ima veliku pokretljivost, što znači da može da se kreće sama, i da aktivno cilja na hipoksična okruženja poput tumora“, kaže Hu. „I otkrili smo da je bio u stanju da prodre duboko u mesto tumora da isporuči lekove.“
Tim UV-Madison testirao je svoj sistem za isporuku zasnovan na E. coli na mišjim modelima duktalnog adenokarcinoma pankreasa, ili PDAC, najčešćeg i smrtonosnog oblika raka pankreasa, koji je bio fokus studije.
Miševi koji su tretirani terapijski napunjenim bakterijama imali su odloženi rast tumora i značajno duže preživljavanje u poređenju sa miševima koji su primali druge tretmane. Postmortem analize su takođe pokazale da su tumori tretirani E. coli koji nosi nano lekove imali najveću infiltraciju imunih ćelija koje se bore protiv raka među svim tretmanima.
„Trenutno su opcije lečenja veoma ograničene za PDAC, i nadam se da ovaj pristup lečenju može na kraju dovesti do poboljšanja u smislu preživljavanja i prognoze“, kaže Hu.
Iako ovaj terapijski pristup obećava za lečenje raka pankreasa i drugih maligniteta sa čvrstim kolagenskim barijerama, Huov tim radi na poboljšanju i pojednostavljivanju na životinjskim modelima, a potencijalna klinička ispitivanja još uvek nisu istekla.
