סרטן נותרה אחת המחלות המאתגרות ביותר לטיפול בשל מורכבותו ונטייתה לגרורות (להתפשט או לפלוש לרקמות סמוכות או למקומות מרוחקים בגוף ליצירת גידולים חדשים). טיפולים מסורתיים, כגון כימותרפיה והקרנות, מתמודדים לעתים קרובות עם מגבלות כמו מיקוד לא ספציפי ותופעות לוואי חמורות. בתגובה, חוקרים פונים לגישות חדשניות המשלבות שיטות טיפוליות מרובות לטיפול בבעיות אלו. מחקר זה בוחן פתרון חדשני הכולל CNHs ליצירת פלטפורמה פוטותרנוסטית מולטי-מודאלית של סרטן המשלבת טיפול פוטותרמי (PTT), אימונותרפיה וכימותרפיה.
PTT משתמש בחומרים רגישים לאור שיכולים לגרום להשפעה פוטותרמית (המרה של אור קרוב-אינפרא אדום (NIR) לחום) ולהפעיל תגובות חיסוניות להשמדת תאים סרטניים. בעוד PTT יעיל במיקוד לגידולים מוצקים, יש לו מגבלות משמעותיות. חסרון מרכזי אחד הוא חוסר היכולת שלו לחסל תאים סרטניים מחוץ לאזור ההקרנה, מה שהופך אותו לפחות יעיל נגד מחלות גרורות. בנוסף, היעילות של PTT מוגבלת על ידי עומק חדירת האור של NIR, מה שעלול לעכב את יכולתו לטפל בגידולים עמוקים.
כדי לטפל במגבלות אלו, צוות חוקרים בראשות פרופסור-משנה אייג'ירו מיאקו מהמכון המתקדם למדע וטכנולוגיה ביפן (JAIST), פיתח כעת חלקיקי CNH עטופים בקרום תאי סרטן (CM) לאספקת פקליטקסל (PTX) עבור הטיפול בסרטן המעי הגס. ננו-חלקיקים אלו ממנפים את התכונות הייחודיות של CNHs ואת יכולות המיקוד של ממברנות תאי סרטן. על ידי שימוש בממברנות סרטניות, הננו-חלקיקים יכולים לכוון ספציפית לתאים סרטניים, ובכך לשפר את הדיוק של PTT. ממצאי המחקר שלהם פורסמו ב מדע קטן.
כדי לשפר עוד יותר את התוצאות הטיפוליות, החוקרים כימו את התרופה הכימותרפית או האנטי-סרטנית PTX בתוך מתחמי CNH‒CM. ננו-חלקיקים אלה נועדו לא רק להעביר חומרים טיפוליים ישירות לגידולים אלא גם כדי למקסם את היעילות של התרופה. הם בדקו את הננו-חלקיקים הללו למיקוד גידול, מתן תרופות והשפעות טיפוליות במודלים ניסיוניים.
החוקרים גילו שמתחמי PTX-CNH‒CM הפגינו הצטברות גבוהה ושימור ממושך באתר הגידול. זה הביא להשפעה כימותרפית חזקה יותר בהשוואה ל-PTX חופשי. בנוסף, הננו-חלקיקים הפגינו אפקט פוטותרמי חזק ותגובות חיסוניות משמעותיות, והרסו למעשה גידולים.
שטח הפנים הגבוה והמאפיינים הייחודיים של CNH משפרים את טעינת התרופות ואת יעילות ההמרה הפוטותרמית. בנוסף, CM מאפשר משלוח ממוקד, בעוד שה-PTX המובלע והתכונות האימונותרפיות של הנשא מספקות יתרונות טיפוליים נוספים. לפיכך, השילוב של PTT, אימונותרפיה וכימותרפיה בתוך פלטפורמה אחת הביאו להשפעות סינרגטיות, והתגברו על המגבלות של PTT עצמאי."
פרופסור חבר Eijiro Miyako, המכון המתקדם למדע וטכנולוגיה של יפן
הננו-קומפלקסים הביומימטיים של CNH הפגינו מיקוד מצוין לגידול, התנהגות מבוקרת של שחרור תרופות וזירוז מוות של תאי סרטן, שהובילו לתגובה אנטי-גידולית חזקה. ממצאים אלו מצביעים על כך שמערכת ה-CNH הביומימטית מייצגת שדרה מבטיחה לפיתוח טיפולי סרטן מדויקים ויעילים יותר, המסמנת התקדמות משמעותית בטיפול בסרטן.
"המחקר שלנו מספק גישה יעילה ומדויקת לטיפול בסרטן ובמחלות גרורות על ידי שילוב היתרונות של שיטות טיפוליות מרובות לפלטפורמה אחת. אנו צופים שטכנולוגיה זו תהיה זמינה לניסויים קליניים בעוד 10 שנים." מסכם ד"ר מיאקו.
