Potężne narzędzie do leczenia raka trzustki może już znajdować się w twoim ciele

W Codiak Biosciences naukowcy pracują nad inżynierią egzosomów – maleńkich, naturalnie występujących w organizmie pęcherzyków – do leczenia raka trzustki. Codiak Biosciences

Co by było, gdyby maleńkie, naturalnie występujące bąbelki emitowane przez komórki można było wykorzystać jako skuteczny sposób leczenia najbardziej śmiertelnych nowotworów? Naukowcy próbują to zrobić w przypadku raka trzustki, w dużej mierze nieuleczalnej choroby.

Kiedy odkryto je ponad 30 lat temu, uważano, że te mikroskopijne worki – zwane egzosomami – są niczym więcej niż produktami odpadowymi komórki. Jednak nowsze badania wykazały, że pomagają komórkom komunikować się ze sobą, przenosząc do innych komórek cenny ładunek, taki jak białka i RNA, genetyczna cząsteczka przekaźnikowa.

Obecne w krwiobiegu i większości innych płynów ustrojowych egzosomy są uwalniane i odbierane przez prawie każdy rodzaj komórki. Kiedy egzosomy opuszczają komórki, przemieszczają się w ciele i wyszukują komórki biorcy na podstawie instrukcji zakodowanych przez ich ładunek.

Naukowcy uważają, że mogą wykorzystać ten naturalny system komunikacji na swoją korzyść. Valerie LeBleu, adiunkt biologii raka w University of Texas MD Anderson Cancer Center, pracuje nad genetycznie inżynierią egzosomów do przenoszenia cząsteczek, które wyszukują komórki guza trzustki, aby powstrzymać raka.

Jej zespół wyodrębnił egzosomy z ludzkich komórek napletka i zmodyfikował je tak, aby zawierały pewne rodzaje RNA, które mogą wyłączać określone geny. Zmodyfikowali egzosomy tak, aby celowały w gen zwany KRAS, który jest powszechnie powiązany z rakiem trzustki. Po zmutowaniu gen KRAS działa jak wyłącznik, który blokuje się w pozycji włączonej, powodując podział i wzrost komórek rakowych.

Naukowcy załadowali RNA do egzosomów, które następnie wstrzyknęli myszom z rakiem trzustki. Zmodyfikowane egzosomy zostały wchłonięte przez komórki trzustki ze zmutowanym KRAS. Po wejściu do komórek rakowych egzosomy były w stanie wyłączyć gen u myszy, zatrzymując wzrost guza i wydłużając czas życia zwierząt.

Komórki guza trzustki pod mikroskopem. Joshua Jake Levine

Zespół LeBleu zaczął od raka trzustki, ponieważ ma on tak złe perspektywy dla pacjentów i ponieważ nie ma skutecznych terapii. Ale mówi, że egzosomy mogą być podobnie zaprojektowane, aby celować w różne typy raka.

To może stać się rodzajem medycyny spersonalizowanej, mówi. Daje nam nadzieję na coś bardziej dopasowanego do każdego przypadku raka, postępu każdego pacjenta i każdego krajobrazu genomowego.

Podejście, szczegółowo opisane na początku tego miesiąca w czasopiśmie Natura , nie został jeszcze wypróbowany na ludziach. Kilka wczesnych badań klinicznych rozpoczęto w Europie w połowie 2000 roku z wykorzystaniem egzosomów w leczeniu raka, ale terapie przyniosły niewielkie lub żadne korzyści. Te egzosomy nie były modyfikowane genetycznie.

Codiak BioSciences, z siedzibą w Cambridge w stanie Massachusetts, ma nadzieję, że jako pierwszy rozpocznie badanie kliniczne z wykorzystaniem inżynieryjnych egzosomów. Firma uzyskała licencję na technologię egzosomów od MD Andersona i planuje rozpocząć w przyszłym roku próby kliniczne, aby wypróbować tę technikę w walce z rakiem trzustki.

Dyrektor generalny Codiak BioSciences, Doug Williams, postrzega egzosomy jako ulepszenie w stosunku do pomysłu wykorzystania nanocząstek do dostarczania leków do różnych miejsc w ciele. Naszym pomysłem jest przejęcie kontroli nad istniejącym, naturalnie występującym systemem przesyłania wiadomości i umieszczenie wiadomości wewnątrz lub na powierzchni egzosomów, które chcemy dostarczyć, mówi Williams.

W rzeczywistości zespół MD Anderson porównał swoje zaprojektowane cząstki – nazwane iExosomami – z nanocząstkami wykonanymi z materiałów syntetycznych i stwierdził, że egzosomy były bardziej wydajne.

Wei Zhang, badacz biologii raka w Wake Forest Baptist Medical Center, mówi, że główną zaletą egzosomów obciążonych RNA jest to, że są one rodzime dla ludzkiego ciała i nie są toksyczne. Więc jeśli zaprojektowane eksosomy działają na ludzi, mogą mieć mniej skutków ubocznych niż tradycyjne metody leczenia raka, takie jak chemioterapia i radioterapia.

Zhang mówi, że jedną z największych przeszkód będzie zaprojektowanie dużej ilości egzosomów, które byłyby potrzebne do ludzkich dawek w badaniach klinicznych. Zespół LeBleu użył miliarda egzosomów do pojedynczej dawki u myszy.

ukryć