Nanowalka z rakiem
Naukowcy z USA opracowali nowy sposób niszczenia nowotworów. Stworzyli nanocząsteczki, które zamykają naczynia krwionośne, dzięki którym złośliwe guzy się odżywiają
Wojciech Moskal
2007-01-11, ostatnia aktualizacja 2007-01-10 20:25
Nanocząsteczki (o rozmiarach rzędu miliardowych części metra) są od dawna przedmiotem zainteresowania lekarzy i naukowców. Ze względu na bardzo małe rozmiary potrafią z krwią dotrzeć do prawie wszystkich miejsc w naszym organizmie. Jednym z ich celów może być również rozwijający się guz nowotworowy. Niestety, większość wcześniejszych eksperymentów, w których wykorzystywano nanocząsteczki do walki z rakiem, nie spełniła oczekiwań naukowców. Przełomem może być praca, którą w ostatnim "Proceedings of the National Academy of Sciences" opublikował Erkki Ruoslahti z Burnham Institute w Santa Barbara.
Kierowany przez niego zespół stworzył nanocząsteczki, które wykrywają receptory znajdujące się na powierzchni komórek guza nowotworowego i odżywiających go naczyń krwionośnych (receptory te nie występują na pozostałych naczyniach organizmu), a potem przyłączają się do nich.
Przykład z natury
Guz nowotworowy podobnie jak każda inna tkanka czy narząd w organizmie potrzebuje do życia tlenu i składników odżywczych. Dostarczają mu ich jego własne naczynia krwionośne. Naukowcy już dawno doszli do wniosku, że dobrym sposobem walki z rakiem może być zniszczenie tych naczyń. Pomysłów na to było wiele - od ich zamrażania do podawania środków hamujących powstawanie nowych tętnic czy żył.
Prof. Ruoslahti zdecydował się zaatakować naczynia, wykorzystując naturalny proces krzepnięcia.
Gdy dochodzi do skaleczenia, na miejscu natychmiast pojawiają się płytki krwi i zaczynają łatać powstałą w naczyniu lukę. Pierwsze płytki aktywują kolejne, które przyłączają się do swoich poprzedniczek. Dokładnie na tej zasadzie działa stworzony przez naukowców z Kalifornii wymierzony w raka system oparty na nanocząsteczkach.
Jego głównym elementem są cząsteczki tlenku żelaza o wielkości 50 nanometrów. Każda z nich jest pokryta co najmniej 8 tys. cząsteczek peptydu składającego się z pięciu aminokwasów (cegiełek, z których jest zbudowane każde białko). To właśnie ten peptyd zwany CREKA ma unikalną zdolność rozpoznawania i przyłączania się do receptorów obecnych na powierzchni komórek guza i odżywiających go naczyniach. Doświadczenia przeprowadzone w laboratorium na ludzkich i mysich komórkach pokazały, że CREKA jest również w stanie zaktywować białka odpowiedzialne za proces krzepnięcia.
Zagłodzić i zniszczyć
Aby sprawdzić, czy system zadziała, badacze przeprowadzili eksperyment na myszach. Zbudowane z tlenku żelaza i pokryte peptydami CREKA nanocząsteczki wszczepili gryzoniom, w których organizmie rozwijał się guz nowotworowy - rak piersi lub czerniak.
Nanocząsteczki błyskawicznie rozpoznawały komórki guza i odżywiających go naczyń krwionośnych, a potem przyłączały się do nich (i tylko do nich). Natychmiast też zaczynały tworzyć zakrzep, który stopniowo zamykał naczynia. Co najważniejsze - podobnie jak płytki wysyłały sygnały do innych nanocząsteczek i "przyzywały" je na miejsce walki z rakiem.
"Udało nam się skutecznie zamknąć 20 proc. wszystkich naczyń odżywiających guz nowotworowy. Mamy nadzieję, że gdy udoskonalimy nasze cząsteczki i zwiększymy efektywność tworzenia przez nie zakrzepów, będziemy mogli skuteczniej niż dziś walczyć z wieloma typami raka" - pisze w "PNAS" prof. Ruoslahti.
Jego metoda ma jeszcze inne zalety. "Bezbłędnie rozpoznające guz i jego naczynia nanocząsteczki mogą być z powodzeniem wykorzystane w nowoczesnej diagnostyce onkologicznej. Wyposażone np. w świecący barwnik pozwolą na szybkie zlokalizowanie miejsca, w którym rozwija się choroba" - podsumowuje uczony. "Planujemy też dodanie do nanocząsteczek leków przeciwnowotworowych. Wtedy oprócz głodzenia raka moglibyśmy również uderzyć w niego bezpośrednio".
