Нове потрійне лікування гліобластоми - Sciences et Avenir

Мультиформна гліобластома, дуже агресивний рак мозку, в даний час невиліковна. Але дослідницький проект, що фінансується за допомогою плану раку Inserm на наступні три роки, може змінити ситуацію, поєднавши нанобіотехнології, хіміотерапію та електромагнетизм.

Клітини гліобластоми.

План інсермного раку, який підтримує проекти в галузі онкології, фінансуватиме до 2021 року дослідження групи, присвячене новому лікуванню мультиформної гліобластоми. Ідея? Надайте цілеспрямовану терапію безпосередньо клітинам раку мозку, використовуючи комбінацію пептиду та магнітних мікрочастинок.

Гліобластома - найпоширеніша і агресивна пухлина головного мозку. Він може розвиватися у будь-якому віці і вражає близько 3000 людей щороку у Франції. Незважаючи на методи лікування, що поєднують хірургічне втручання, променеву терапію та хіміотерапію, тривалість життя становить лише п’ятнадцять-вісімнадцять місяців. Невдачу лікування можна пояснити труднощами досягнення та утримання таких пухлин під час операції, а також тим фактом, що сучасні методи лікування мають недолік неселективності. Тобто вони атакують багато здорових клітин одночасно з раковими клітинами. Для ефективної роботи з пухлиною препарат слід призначати у дозах, які мали б руйнівний вплив на організм та мозок пацієнтів, які отримували лікування. Завдання полягає в тому, щоб покращити результати хіміотерапії, одночасно зберігаючи здорові клітини. Для цього наукові співробітники з Інсерму та Національного інституту прикладних наук (INSA) Центр-Валь-де-Луар, координований нейробіологом Жоелем Еєром з Університету Анже, уявили собі пристрій нового виду.

Проникають ракові клітини

Проект базується на результатах досліджень нейробіолога Йоеля Еєра та його команди за останні роки. Вони зосереджувались на структурі нейронів і на синтетичному пептиді, послідовності з 24 амінокислот, розроблених імітуючи структуру цитоскелета нервових клітин. Цей пептид має хімічну конституцію, яка дозволяє йому проникати через мембрану ракових клітин, тоді як він не впливає на здорові клітини, астроцити та нейрони. Причини такої вибірковості ще не ясні; але дослідники підозрюють, що це пов'язано з наявністю збагачених ліпідів та фосфоліпідів у клітинах гліобластоми, яких немає у здорових клітинах.

Терапевтичні молекули завантажуватимуться на борту ліпідних нанокапсул (видів капсул нанометричного розміру, тобто в сто разів тонших за волосся) або нанотранспортерів, що складаються з пористого кремнію, біосумісних нано-губок, пори яких можуть бути заповнені різні види частинок. Таким чином, введення хіміотерапії може бути набагато більш цілеспрямованим, оскільки нанокапсули можуть проникати всередину клітин, використовуючи пептид як док-станцію для ракових клітин.

На додаток до своєї селективності, цей пептид схожий на багато молекул, що використовуються в хіміотерапії протипухлинним препаратом: він взаємодіє з тубуліном, структурним білком мікротрубочок, головним компонентом цитоскелета клітин. Це зупиняє мітоз (поділ) клітин, до яких він потрапляє, і, отже, запобігає розвитку пухлини та метастазуванню. Він навіть має перевагу в порівнянні з більшістю інших протипухлинних препаратів в атаці на ракові стовбурові клітини, які найважче знищити, і в дії на всі випробувані на сьогоднішній день гліобластоми: оскільки мутацій у походження цього раку багато, і звичайні препарати ефективні лише для деяких з них.

У 2013 році пептид був випробуваний Еєром та його командою in vitro та in vivo, з дуже обнадійливими результатами: у щурів з гобластомою (тобто, яким імплантовані ракові клітини), його введення значно уповільнило прогресування ракової тканини: пухлина обсяг був зменшений на 60%. Поєднання пептиду з іншим протипухлинним препаратом, паклітакселом, призвело до зменшення об’єму пухлини на 75%. Тому поточні дослідження Еєра та його команди зосереджені на терапії, що поєднує ефективність цього пептиду з ефективністю інших хіміотерапевтичних молекул, що містяться в нанокапсулах, шляхом точного націлювання на клітини гліобластоми. Наразі ця терапія була протестована лише на гризунах, але мета дослідників - звичайно, застосовувати її, зрештою, до людей.

Безпечне отримання нанокапсул

Під час тестування на гризунах пептид та нанокапсули вводили безпосередньо в місце пухлини. Але місцеве введення препарату не допомогло б людині. По-перше, тому що гліобластома часто представлена у дифузній формі, тобто у вигляді ракових клітин, розсіяних навколо мозку, що робить лікування місцевими ін’єкціями неможливим. По-друге, тому, що повторні ін’єкції можуть призвести до метастазування раку. Тому слід дотримуватися внутрішньовенного введення.

Однак отримати лікування мозку проблематично. Необхідно уникати розпорошення лікування в іншій частині тіла, з одного боку, і проходити гематоенцефалічний бар'єр (який захищає мозок від патогенних мікроорганізмів, що знаходяться в загальному кровотоці), з іншого боку. Щоб подолати цю другу проблему, дослідники з команди Еєр об’єднали зусилля з фахівцями з нанороботики з INSA Center Val de Loire на чолі з Антуаном Феррерою.

Їх ідея полягає у поєднанні нанокапсульного/пептидного комплексу з частинкою магнетиту, оксидом заліза з магнітними властивостями. Потім крихітні терапевтичні судини вводяться в кров і направляються до мозку за допомогою роботизованої системи, заснованої на принципі магнітного резонансу, який широко використовується в медичній візуалізації (МРТ). Електромагніти дозволять контролювати рух магнітних частинок у крові, дуже точно змінюючи магнітне поле. Для моніторингу процесу нанокапсули будуть забезпечені фосфоресцентним елементом, щоб мати можливість слідувати за ними в режимі реального часу і таким чином наздоганяти можливі помилки траєкторії.

Намагніченість нанокапсул також пропонує вирішення проблемного проходження гематоенцефалічного бар'єру: дослідники планують використовувати магнітний резонанс для місцевого нагрівання частинок магнетиту, що матиме ефект розширення пір бар'єру та пропускання нанокапсул . Цей прийом може навіть доповнити терапевтичну ефективність пептиду та нанокапсул: як тільки лікування надійде в клітини гліобластоми, підвищення температури ракових клітин з 37 ° до 45 ° призведе до їх знищення.

Цей пристрій почне тестуватися на щурах з початку 2019 року. Ми можемо сподіватися, що результати будуть остаточними. Якщо так, цей метод можна застосовувати до інших патологій мозку, таких як хвороба Альцгеймера або інсульт.