Przełom w nanomedycynie
Zespół badaczy, kierowany przez prof. Chada A. Mirkina, przeprojektował strukturę molekularną dobrze znanego leku chemioterapeutycznego — 5-fluorouracylu (5-Fu). W nowej formie, lek stał się bardziej rozpuszczalny, celowany i bezpieczny dla organizmu. Dotychczasowe ograniczenia 5-Fu wynikały z jego słabej rozpuszczalności — mniej niż 1% substancji rozpuszcza się w płynach biologicznych, co sprawia, że większość dawki nigdy nie trafia do komórek nowotworowych. Dzięki technologii SNA, lek został wbudowany w nanostrukturę złożoną z nici DNA, którą komórki rakowe rozpoznają i chętnie wchłaniają.
„W modelach zwierzęcych pokazaliśmy, że możemy zatrzymać rozwój guzów w miejscu. Jeśli to przełoży się na pacjentów, będzie to ogromny krok naprzód – skuteczniejsza chemioterapia, lepsze efekty leczenia i mniej skutków ubocznych” – mówi prof. Mirkin.
Rewolucyjna skuteczność przeciw białaczce
Nową formę leku przetestowano na zwierzętach cierpiących na ostrą białaczkę szpikową (AML) – wyjątkowo agresywny i trudny do leczenia nowotwór krwi.
Wyniki badań są imponujące:
- lek wnikał do komórek nowotworowych 12,5 razy skuteczniej,
- niszczył je 20 000 razy efektywniej niż klasyczna chemioterapia,
- spowalniał rozwój choroby 59-krotnie,
i to wszystko bez wykrywalnych skutków ubocznych.
Co więcej, terapia działała selektywnie – niszczyła wyłącznie komórki nowotworowe, pozostawiając zdrowe tkanki nietknięte.
Jak działa technologia SNA?
Sferyczne kwasy nukleinowe to kuliste nanocząstki otoczone gęstą warstwą DNA lub RNA. Komórki organizmu rozpoznają je jako naturalne struktury i łatwo wchłaniają. W przypadku opracowanym przez zespół Mirkina, cząsteczki leku zostały chemicznie wplecione w nici DNA, dzięki czemu komórki rakowe same „zapraszają” lek do środka.
Po wniknięciu do komórki enzymy rozkładają powłokę DNA, uwalniając substancję aktywną dokładnie tam, gdzie jest potrzebna — w samym sercu komórki nowotworowej.
Nowa era leczenia raka
Nowa technologia może nie tylko zrewolucjonizować chemioterapię, ale również otworzyć drogę do powstania nowych szczepionek i terapii przeciwko różnym chorobom, takim jak infekcje, schorzenia neurodegeneracyjne czy autoimmunologiczne.
„Dzisiejsze leki chemioterapeutyczne niszczą wszystko na swojej drodze. Nasza nanomedycyna działa precyzyjnie – dostarcza wysoką dawkę dokładnie tam, gdzie jest potrzebna, oszczędzając zdrowe komórki” – podkreśla Mirkin.
Badacze planują teraz rozszerzyć badania na większe grupy zwierząt, a w dalszej perspektywie – rozpocząć testy kliniczne na ludziach.
Wyniki badań opublikowano 29 października w prestiżowym czasopiśmie ACS Nano.
Źródło: Northwestern University
