Novo istraživanje je identifikovalo potencijalnu terapijsku metu i razvilo jedinstveni sistem isporuke za lečenje osteosarkoma, raka kostiju koji prvenstveno pogađa decu i adolescente.
Standardni plan lečenja danas se ne razlikuje od onoga kada je prvi put uveden pre skoro 50 godina. Međutim, skoro jedna trećina pacijenata ima recidiv i potrebne su nove intervencije.
Ovo je navelo dr Fionu Friman, docenta na UCD Školi za mašinstvo i inženjerstvo materijala i saradnika UCD Convai instituta za biomolekularna i biomedicinska istraživanja, da se fokusira na moguću upotrebu mikroRNA terapije kod osteosarkoma, a posebno na molekulu pod nazivom miR-29b.
MikroRNA su porodica molekula koji pomažu u kontroli određenih aktivnosti u ćelijama kao što su rast i razvoj. Pokazuju obećavajuće rezultate u lečenju raka i virusnih infekcija.
Ova studija po prvi put uvodi terapeutski potencijal miR-29b u blokiranju rasta tumora osteosarkoma i ogroman potencijal nanočestica kao terapijskog sredstva za isporuku za lečenje osteosarkoma.
Dr Freeman, koji je vodio studiju, rekao je: „Glavni nalazi iz naše studije su pokazali da kada se lokalno daju putem sistema za injektiranje, naše nanočestice napunjene miR-29b poboljšavaju terapeutski potencijal hemoterapije i potiskuju rast tumora dok istovremeno pomažu u popravka okolne oštećene kosti čak i dok je pacijent na hemoterapiji.“
Trenutni zlatni standard lečenja zahteva opsežnu hiruršku intervenciju i hemoterapiju koja dovodi do loše prognoze i smanjenog kvaliteta života. Zbog agresivne prirode bolesti, hirurška intervencija obično podrazumeva totalnu rekonstrukciju udova ili u većini slučajeva amputaciju.
Da se tome doda, pokazalo se da i hemoterapeutici i tumori osteosarkoma remete sposobnost kostiju da se poprave nakon hirurške intervencije.
Dr Freeman je rekao: „Svaka strategija regeneracije kosti koja bi pomogla u regeneraciji oštećene kosti bila bi od velike koristi za ove mlade pacijente kako ne bi izgubili svoje udove. Ipak, postoji fina ravnoteža između pokušaja promocije regeneraciju kostiju i promovisanje rasta tumora, što je značajno usporilo fundamentalna istraživanja i kliničko prevođenje strategija tkivnog inženjeringa za pacijente sa rakom.“
Tim je razvio formulaciju miR-29b nanočestica koje su isporučene preko hidrogela na bazi hijalurona kako bi se omogućilo lokalno i produženo oslobađanje terapije.
Dr Natalie Artzi, vanredni profesor u Brigam i ženskoj bolnici i Tehnološkom institutu u Masačusetsu i viši autor izveštaja, rekla je: „Ovaj rad nastoji da odgovori na važno osnovno naučno pitanje, o ravnoteži između izazivanja regeneracije tkiva i sprečavanja recidiv tumora i kako pristupi genskoj terapiji mogu pomoći u uklanjanju osteosarkoma u kombinaciji sa standardnom hemoterapijom.“
Sistem za injektiranje zasnovan na hijaluronu pretvorio se u gel na ciljnom delu tela za nekoliko minuta i omogućio lokalnu i kontinuiranu isporuku miR-29b do primarnog mesta tumora.
Kliničari bi mogli da ubrizgaju direktno u mesto defekta tokom procedure kako bi uklonili tumor, jer za geliranje nisu potrebni UV ili temperatura. Dakle, ova lokalizovana terapija ima potencijal da se integriše u trenutni režim kliničkog lečenja kao potencijalni dodatak konvencionalnoj hemoterapiji. Ovo bi moglo dodatno poboljšati klinički ishod za ove mlade pacijente.
Istraživački tim je takođe potvrdio terapeutski potencijal koristeći dva prediktivna modela bolesti; 3D model sferoida ko-kulture; i ortotopski metastatski mišji model.
Profesor Danijel Keli, profesor tkivnog inženjerstva na Triniti koledžu u Dablinu i glavni istraživač u Amber centru, koji je bio koautor izveštaja, rekao je: „Fionini nalazi imaju potencijal da revolucionišu lečenje raka i poboljšaju ishode pružanjem vitalnih informacija koje može informisati o dizajnu budućih kombinovanih terapija za ove mlade pacijente.“
Ovaj projekat je sproveden u saradnji sa istraživačima u okviru laboratorijskih grupa koje predvode dr Natalie Artzi iz Brigam ženske bolnice i Masačusetskog tehnološkog instituta i dr Danijel Keli na Triniti koledžu u Dablinu, Irska. Dr Freeman je proveo tri godine između ove dve laboratorije sprovodeći Globalnu stipendiju Marie Skłodovska-Curie.
Navodeći potencijalne sledeće korake za ovo istraživanje, dr Friman je rekao: „Ova inovativna mikroRNA terapija bi potencijalno mogla da se primeni pacijentima sa osteosarkomom odmah nakon dijagnoze raka, pre hirurške intervencije, kako bi se smanjilo širenje tumora na druga mesta u telu (metastaze) , što je ključno za preživljavanje pacijenata.
„Metastaze u plućima su najkritičniji klinički faktor. 70% pacijenata koji razviju metastaze u plućima podlegnu bolesti u roku od tri godine. Ova terapija bi mogla značajno da utiče na ukupnu stopu preživljavanja ovih mladih pacijenata.“
„Terapija bi se mogla primeniti lokalno nakon operacije kako bi se eliminisale preostale maligne ćelije koje bi mogle da izazovu recidiv tumora dok se popravlja oštećena kost tokom hemoterapije, pružajući suštinsku alternativu za sprečavanje amputacije udova.“
Tim dr Freemana u UCD-u radi na izgradnji istraživanja i unapređenju tehnologije ka kliničkoj primeni. Ova studija je objavljena u časopisu Advanced Materials.
