Oamenii de știință au învins rezistența bolnavilor la medicamentele împotriva cancerului într-un nou studiu. Cancerul poate, uneori, să contracareze medicamentele concepute pentru a-l trata. Dar acum, oamenii de știință au dezvoltat o modalitate de a întoarce celulele tumorale împotriva semenilor lor. Astfel, cancerul este forțat să coopereze cu tratamentul.
Succesul unui tratament împotriva bolii depinde de capacitatea acestuia de a afecta suficient celulele canceroase pentru a le ucide sau a le opri din creștere. Cu toate acestea, unele celule canceroase își pot modifica compoziția moleculară. Astfel, atenuează sau anulează efectul terapiei.
Noi inovații în medicină
Oamenii de știință au găsit modalități de a modifica celulele cancerului pulmonar pentru a depăși rezistența la medicamente și a le face mai vulnerabile la tratament. Sursă foto: Live Science
Acum, în cadrul unui studiu de validare a conceptului, oamenii de știință au dezvăluit o nouă modalitate de a depăși această rezistență la medicamentele împotriva cancerului. Soluția este hacking-ul evoluției celulelor canceroase și marcarea acestora cu o țintă care le face mai vulnerabile la terapii. Cercetătorii și-au publicat rezultatele în revista Nature Biotechnology.
„Există tot acest timp și efort și energie și bani și suferințe puse în găsirea medicamentelor care vor fi eficiente împotriva următoarei versiuni a tumorii. Dar indiferent cât de bune sunt, acestea nu sunt durabile pe termen lung", a declarat autorul principal al studiului, Scott Leighow. Acesta este bioinginer la Universitatea de Stat din Pennsylvania.
Cancerul, mai ușor de vindecat cu tratamentul minune
Noua abordare ar putea combate rezistența existentă la medicamentele anticancer înainte ca aceasta să devină de ne atins. Rezistența la medicamente se poate dezvolta în mai multe moduri. De exemplu, celulele canceroase pot inactiva un medicament din punct de vedere molecular. De asemenea, pot activa comutatoare interne pentru a-și păcăli propria moarte. Pentru a încerca să ocolească acest lucru, medicii pot trata pacienții cu combinații de medicamente care folosesc atacuri diferite împotriva tumorilor. Dar abordarea are limitări.
„Provocarea cu multe dintre aceste tumori avansate este că pur și simplu nu avem o mulțime de ținte bune împotriva cărora să producem medicamente. Nu există întotdeauna un al doilea medicament care funcționează la fel de bine [și] printr-un mecanism de acțiune total independent", a declarat autorul principal al studiului, Justin Pritchard. Acesta este inginer biomedical la Universitatea de Stat din Pennsylvania.
Pentru a aborda problema dintr-un unghi nou, Pritchard și echipa sa au conceput o abordare pentru editarea celulelor canceroase. Aceștia au introdus în celule două noi „comutatoare". Primul comutator permite celulelor modificate să depășească restul populației de celule canceroase. Apoi, al doilea comutator permite acestor celule să elibereze un medicament toxic asupra tumorii rămase.
Tratament care reduce riscul de recidivă
Pentru a testa conceptul, oamenii de știință au introdus două „gene sinucigașe" în celulele canceroase din vasele de laborator. Una dintre gene controlează activarea unei proteine numite receptor al factorului de creștere epidermic (EGFR). Lucru care are loc cu ajutorul unui medicament împotriva cancerului numit erlotinib.
În mod normal, erlotinib ar opri activarea proteinelor EGFR și ar împiedica astfel proliferarea necontrolată a celulelor canceroase. Dar „gena sinucigașă" le permite oamenilor de știință să inverseze acțiunea obișnuită a medicamentului. Astfel, vor face în mod intenționat celulele rezistente la medicament. Acest lucru le permite să pornească și să oprească proliferarea acestor celule.
Pentru acest experiment, oamenii de știință s-au concentrat asupra cancerului pulmonar cu celule non-small (NSCLC). Acesta este cel mai frecvent tip de cancer pulmonar. Majoritatea celulelor NSCLC dezvoltă rezistență la erlotinib la aproximativ un an după tratament, ceea ce poate duce la o recidivă. Atunci când oamenii de știință au introdus atât gena sinucigașă, cât și erlotinib în celulele NSCLC, celulele modificate au depășit cu ușurință celulele nemodificate. Înainte, acestea erau în mod inerent rezistente la medicament. Odată ce celulele modificate au devenit dominante, cercetătorii au încetat administrarea de erlotinib, oprind astfel proliferarea celulelor.
Tumoare dispărută în 80 de zile
Odată capcana întinsă, oamenii de știință au activat a doua genă sinucigașă folosind o moleculă inofensivă numită 5-FC. În mod inteligent, a doua genă codifică o enzimă care ajută celulele să transforme 5-FC într-o toxină care omoară cancerul. În cele din urmă, 5-FU ucide atât celulele canceroase modificate, cât și celulele din jurul lor.
Oamenii de știință numesc această abordare „unitate genetică de selecție cu comutator dublu". Ei au testat-o pe șoareci de laborator și au constatat că, după aproximativ 20 de zile, cancerul răspundea la tratament. Celulele canceroase modificate au depășit celulele nemodificate din jurul lor. Până în a 80-a zi, volumul tumorii s-a redus până la zero.
„Acest lucru este cu siguranță inovator. Nu am mai văzut așa ceva", a declarat Aaron Goldman, farmacolog oncolog la Brigham and Women's Hospital. Majoritatea terapiilor împotriva cancerului care implică editarea genelor se concentrează pe ingineria celulelor imunitare în locul celulelor canceroase.
Vindecare și tehnologia viitorului
Deși abordarea dual-switch este nouă, „nu abordează rezistența în general", a remarcat Goldman. „Cu siguranță vorbim de un mecanism de rezistență - unul dintre multe" a explicat acesta. Dar abordarea ar putea fi îmbunătățită dacă ar fi combinată cu o terapie care contracarează capacitatea celulelor canceroase de a dezvolta rezistență în primul rând. Acest lucru ar aborda atât rezistența existentă, cât și prevenirea dezvoltării viitoare a rezistenței în alte celule.
Cercetătorii testează acum abordarea cu dublu comutator cu alte cancere și terapii împotriva acestei boli. Pritchard și Leighow sunt fondatori ai Red Ace Bio, o companie start-up care dezvoltă tehnologia.
„Vedem acest lucru ca ceva dincolo de tratamentul cancerului pulmonar. Vedem acest lucru ca o platformă generalizabilă pentru furnizarea de gene terapeutice în cancer și utilizarea acestora pentru a crea oportunități terapeutice care ar putea duce la vindecări în viitor", a spus Leighow, conform Live Science .