Dve nesrećne činjenice o hemoterapiji: Može da naškodi zdravim ćelijama, kao i ćelijama raka, a mnoge terapeutske mete ostaju unutar ćelija raka, što ih čini težim za dostizanje.
Biomedicinski inženjeri Univerziteta Binghamton su među onima koji istražuju upotrebu nanovezikula dobijenih iz ćelija za isporuku terapeutskih agenasa u unutrašnjost ćelija raka sa boljom tačnošću i efikasnošću. Male vreće proteina, lipida i RNK koje ćelije luče kao metod međućelijske komunikacije mogu se modifikovati da nose lekove.
„Ovi nanonosači imaju odlična svojstva“, rekao je Juan Van, docent na Odeljenju za biomedicinsko inženjerstvo Koledža za inženjerstvo i primenjene nauke Thomas J. Vatson. „Na primer, oni se mogu sakupiti iz sojeva ljudskih ćelija, tako da je imuni odgovor veoma nizak. To omogućava optimalnu biokompatibilnost, tako da izbegavaju imunski klirens i imaju produženi poluživot u krvi. Vreme za cirkulaciju oko tela je možda 45 sekundi, tako da nanovezikule napunjene lekom mogu bezbedno da putuju u ćelije leka u kancerogenim ćelijama koje više puta mogu da dođu do slobodnih ćelija tumora u poređenju sa telo.
„Velike količine inkapsuliranih lekova mogu biti dobro zaštićene i zadržane lipidnim membranama nanovezikula. Jednom kada ćelije raka usvoje ove nanovezikule, visoke koncentracije leka u mikrookruženju tumora efikasno ubijaju ćelije raka. Za poređenje, besplatni lekovi mogu brzo da se difunduju, a zatim se očiste iz tela. Samo mala doza leka može da se poveća, ali samo mala doza leka može povećati tumor. veća doza takođe dovodi do visoke sistematske toksičnosti.“
U svojoj novoj studiji, objavljenoj u Nature Communications, tim iz Binghamtona je eksperimentisao sa ciljanim grupama i konstruisanim virusnim fuzogenima, koji su proteini koji olakšavaju ciljanje raka i fuziju ćelijskih membrana.
Identifikovanjem prekomerno eksprimiranih ili specifičnih za rak antigena koji se javljaju u malignim ćelijama i korišćenjem ciljanih delova i nanovezikula opremljenih fuzogenom, inkapsulirani lekovi se ubrizgavaju u ćelije raka dok se zdrave ćelije ostavljaju same.
„Ljudi široko koriste nanonosače poznate kao lipozomi ukrašeni polimerima i već ih je odobrila FDA“, rekao je Van. „Ali oni nisu savršeni, jer nemaju nikakav efekat ciljanja raka i mogu imati veoma ozbiljne probleme sa imunogenošću [pokrećući odgovor imunog sistema].“
Godine 2021, Van je preduzeo istraživanje da testira ekstracelularne vezikule izvedene iz plazme kako bi dijagnostikovao da li su pojedinačni plućni noduli pronađeni u ljudskim plućima benigni ili maligni. Druge metode utvrđivanja maligniteta ili traju predugo ili su invazivnije.
Koristeći to znanje, ovo trenutno, ali odvojeno istraživanje koristi nanovezikule tako da one rade za nas i specifične su po tome na šta utiču. U idealnom slučaju, lekari bi mogli da pripreme ove ciljne grupe i nanovezikule opremljene fuzogenom za upotrebu u sigurnijoj isporuci vakcina i genetskom inženjeringu.
Što se tiče sledećeg, Van je rekao: „Moramo da pokažemo njihovu efikasnost lečenja na velikim životinjskim modelima i da pokažemo da nam nije potrebna velika količina ovih vezikula jer ćemo imati funkciju fuzije membrane. Ako smanjite broj vezikula i lekova koji su vam potrebni, smanjićete cenu lečenja i neželjene efekte.“
