• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Nanocząstki - brakujące ogniwo w terapii genowej nowotworów

    24.04.2009. 15:11
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Mimo przeszkód pojawiających się w toku prac, specjaliści onkolodzy badają terapię genową jako eksperymentalny sposób leczenia śmiertelnej choroby, jaką jest rak. Zespół naukowców pochodzących z całej Europy znalazł punkt oparcia, opracowując nonocząstkę, która selektywnie przenosi geny antynowotworowe do komórek rakowych. Naukowcy mają nadzieję, że badania kliniczne będzie można rozpocząć w 2011 r. Odkrycia opisano niedawno w czasopiśmie Cancer Research.

    Zdaniem naukowców, brak bezpiecznych i skutecznych ogólnoustrojowych wektorów przenoszenia genów odbił się niekorzystnie na potencjale klinicznej terapii genowej. W czasie poprzednich badań zespół odkrył, że nanocząstki dendrymerów PPI mają zdolność transfekcji komórek nowotworowych - proces wprowadzania kwasów nukleinowych do komórek metodami niewirusowymi - u myszy chorych na raka.

    Jak mówi zespół, mając na względzie zwiększenie bezpieczeństwa naukowcy zbadali stabilność koloidalną nanocząsteczek i monitorowali dokładną biodystrybucję transferu genów w całym, żywym organizmie.

    "Terapia genowa prezentuje ogromy potencjał do stworzenia bezpiecznych i skutecznych sposobów leczenia nowotworów, niemniej wprowadzenie genów do komórek rakowych pozostaje jednym z większych wyzwań w tej dziedzinie" - wyjaśnił współautor, dr Andreas Schatzlein z Uniwersytetu Londyńskiego. "Po raz pierwszy zaobserwowano docieranie nanocząstek do docelowych nowotworów w tak selektywny sposób, co stanowi ekscytujący krok naprzód w tej dyscyplinie."

    Na potrzeby badania zespół wykorzystał dendrymery PPI jako nośniki genów i zauważył, że właśnie ten dendrymer tworzy stabilne związki z DNA, które jedynie na pozór rozrywają się w środku komórek rakowych.

    "Nasza biofizyczna charakterystyka pokazuje, że dendrymery po połączeniu z DNA są w stanie samorzutnie tworzyć w roztworze supermolekularny zespół, który posiada wszystkie cechy wymagane do rozpraszania się w eksperymentalnych nowotworach dzięki zwiększonej przenikalności i efektowi zatrzymywania" - napisali autorzy.

    Pomimo faktu, że testy przeprowadzono wyłącznie na myszach, naukowcy wyrazili przekonanie, że badania kliniczne rozpoczną się za dwa lata. Technika może okazać się zbawienna dla pacjentów cierpiących na nowotwory niemożliwe do opanowania, ponieważ zdrowe komórki pozostają zdrowe.

    Zespół pod kierunkiem dr Georgesa Vassaux z Krajowego Instytutu Zdrowia i Badań Medycznych (INSERM) we Francji wykazał, że komórki są zmuszane do wytworzenia białek zdolnych do zabicia nowotworu, kiedy geny są zamknięte w nanocząstkach.

    "Po przedostaniu się do komórki, gen zamknięty w cząstce rozpoznaje środowisko nowotworowe i aktywuje się" - powiedział dr Schatzlein. "Działa toksycznie tylko na przeszkadzające komórki, pozostawiając zdrową tkankę nietkniętą."

    Według naukowców, komórki wytworzyły symporter Na/I (jodek sodu) (NIS), który stał się widoczny na skanach całego organizmu myszy. Ekspresja transfekowanego genu w komórkach rakowych nie była widoczna w zdrowych komórkach - dodali.

    "Zważywszy, że obrazowanie NIS ekspresji transgenu zostało niedawno potwierdzone u ludzi, nasze dane podkreślają potencjał tych nanocząstek jako nowej formuły terapii genowej nowotworów" - podkreślili naukowcy.

    Ponadto w badaniach udział wzięły następujące instytucje: Instituto AragonĂŠs de Ciencias de la Salud w Hiszpanii, Uniwersytet w Bordeaux we Francji oraz National Health Service Trust w Londynie, w Wielkiej Brytanii.

    Źródło: CORDIS

    Więcej informacji:

    Cancer Research:
    http://cancerres.aacrjournals.org/

    INSERM:
    http://www.inserm.fr/en/home.html

    Źródło danych: Cancer Research
    Referencje dokumentu: Chisholm EJ et al. (2009) Cancer-specific transgene expression mediated by systemic injection of nanoparticles. Cancer Res..69(6):2655-62. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-08-2657.

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Rakowe komórki macierzyste (ang. Cancer stem cells, CSCs) - to inicjalne, niezróżnicowane komórki rakowe (obecne w guzach i nowotworach układu krwiotwórczego), mające możliwość przekształcania się we wszystkie rodzaje komórek tworzących masę nowotworową.
    Jedna z teorii wyjaśniających proces nowotworzenia zakłada, że rakowe komórki macierzyste są prekursorami innych komórek nowotworowych i odgrywają kluczową rolę w powstawaniu raka. Komórki te, w przeciwieństwie do innych komórek rakowych, są rakotwórcze (same w sobie mają zdolność do wywoływania raka). Podejrzewa się, że CSCs są przyczyną występowania przerzutów i nawrotów choroby nowotworowej. Londyński Instytut Badawczy (ang. The Cancer Research UK London Research Institute) – instytucja prowadząca badania w zakresie biologii raka. Należy do Cancer Research UK – organizacji zajmującej się badaniami nad rakiem. Medycyna regeneracyjna (od. łac. regeneratio = regeneracja) – stosunkowo nowa dziedzina medycyny, której celem jest leczenie za pomocą zastępowania komórek starych i chorych przez komórki młode (terapia komórkami macierzystymi, inżynieria tkankowa), lub regeneracja organizmu za pomocą terapii genowej.

    Komórki iPS (ang. iPSC – induced pluripotent stem cells) – rodzaj pluripotencjalnych komórek macierzystych, które zostały sztucznie otrzymane z nie-pluripotentnych komórek (przeważnie komórek somatycznych dorosłego człowieka) przez wymuszenie ekspresji odpowiednich genów w tych komórkach. MSH2 jest jednym sześciu genów związanych z zespołem Lyncha (dziedziczny rak jelita grubego niezwiązany z polipowatością, ang. hereditary non-polyposis colorectal cancer, HNPCC, zespół dziedzicznego niedoboru naprawy niesparowanych zasad, hereditary mismatch repair deficiency syndrome, HMRDS) – zespół dziedzicznej predyspozycji do nowotworów. Produkt białkowy genu bierze udział w mechanizmie naprawy DNA. Mutacje konstytucyjne w jednym z alleli genu MLH1 prowadzą do wyzej wymienionego zespołu predyspozycji do nowotworów.

    Terapia komórkowa - rozwijająca się w medycynie gałąź terapii, polegająca na wykorzystaniu ludzkich komórek do regeneracji uszkodzonych tkanek lub narządów pacjenta. Komórki te mogą pochodzić z tego samego pacjenta, lub od dawcy. Metoda ta różni się od przeszczepów tym, że korzysta się w niej nie z całych narządów lub tkanek, ale z wyizolowanych, oczyszczonych i czasem zmodyfikowanych komórek. Do terapii komórkowej często stosuje się komórki macierzyste lub progenitorowe, które posiadają wewnętrzny potencjał regeneracji uszkodzonych tkanek. Przykładowo, ostatnio pojawia się coraz więcej doniesień o skutecznym wykorzystaniu komórek macierzystych pochodzących ze szpiku kostnego do regeneracji mięśnia sercowego po zawale. Geny kodujące białka mechanizmów naprawy DNA człowieka: DNA komórki jest stale narażone na czynniki uszkadzające. Sprawnie działające mechanizmy naprawy DNA funkcjonują w komórkach organizmów zarówno prokariotycznych jak i eukariotycznych. Badania genomu ludzkiego pozwoliły zidentyfikować szereg genów kodujących białka biorące udział w różnorodnych mechanizmach naprawy DNA. Poznano dotąd ponad 130 genów o takiej, udowodnionej lub prawdopodobnej, funkcji. Nowe geny naprawy DNA są ciągle odkrywane dzięki badaniom porównawczym sekwencji genów człowieka i homologów tych genów u organizmów modelowych, takich jak E. coli i S. cerevisiae. Badania te mają znaczenie dla medycyny, ponieważ do tej pory zidentyfikowano już kilkanaście chorób, w których patogenezie mają udział niesprawne mechanizmy naprawy DNA.

    Anaplazja – brak zróżnicowania lub proces odróżnicowania się komórek, powstawanie z komórek zróżnicowanych nowych pokoleń komórek o coraz to mniejszym stopniu zróżnicowania albo też zatrzymanie różnicowania (dojrzewania) komórki wraz z zachowaną zdolnością do mnożenia się. Charakterystyczna dla nowotworów złośliwych. Obecnie uważa się, że raczej nowotwory powstają z komórek macierzystych niż że dochodzi do procesu odróżnicowania. Nowotwór (łac. neoplasma, skrót npl – z greckiego neoplasia) – grupa chorób, w których komórki organizmu dzielą się w sposób niekontrolowany przez organizm, a nowo powstałe komórki nowotworowe nie różnicują się w typowe komórki tkanki. Utrata kontroli nad podziałami jest związana z mutacjami genów kodujących białka uczestniczące w cyklu komórkowym: protoonkogenów i antyonkogenów. Mutacje te powodują, że komórka wcale lub niewłaściwie reaguje na sygnały z organizmu. Powstanie nowotworu złośliwego wymaga kilku mutacji, stąd długi, ale najczęściej bezobjawowy okres rozwoju choroby. U osób z rodzinną skłonnością do nowotworów część tych mutacji jest dziedziczona.

    Komórki NC (ang. Natural Cytotoxic cells – komórki naturalnie cytotoksyczne) – hipotetyczne i być może nieistniejące komórki, którym przypisuje się cytotoksyczność naturalną. Istnienie tych komórek opisano u myszy, u których wraz z wiekiem dochodzi do utraty aktywności komórek NK, ale jednocześnie wciąż istnieje grupa komórek, która wykazuje cytotoksyczność naturalną nie zanikającą w trakcie starzenia się . Nie posiadają one markerów różnicowania komórek NK , mają natomiast zdolność lizowania komórek nowotworowych i są pobudzane przez IL-2 i IL-3 . Komórki NC nie posiadają także cech właściwych limfocytom T, limfocytom B oraz makrofagom . W trakcie rozwoju osobniczego pojawiają się wcześnie - ich aktywność opisano już w 10-dniowych zarodkach mysich .

    Zespół Lyncha (dziedziczny rak jelita grubego niezwiązany z polipowatością, ang. hereditary non-polyposis colorectal cancer, HNPCC, zespół dziedzicznego niedoboru naprawy źle sparowanych zasad, hereditary mismatch repair deficiency syndrome, HMRDS) – zespół dziedzicznej predyspozycji do nowotworów.

    Terapia fotodynamiczna (PDT) – forma leczenia, w której wykorzystuje się nietoksyczne związki światłoczułe, które po ekspozycji na specyficzny rodzaj światła, stają się toksyczne dla komórek nowotworowych i innych chorych komórek. PDT wykazuje również zdolność do zabijania komórek mikroorganizmów, w tym bakterii, grzybów i wirusów. PDT jest powszechnie stosowana w leczeniu trądziku. Jest ona stosowana klinicznie do leczenia wielu schorzeń, w tym związanego z wiekiem zwyrodnienia plamki żółtej i nowotworów złośliwych. Jest uznanawana jako strategia leczenia, która jest zarówno mało inwazyjna jak i minimalnie toksyczna.

    Dodano: 24.04.2009. 15:11  


    Najnowsze