Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Rak mózgu to jeden z najgroźniejszych nowotworów – chociaż nie najczęstszy, ale cechujący się bardzo wysoką umieralnością. Tylko w Polsce w 2020 roku zdiagnozowano 2936 przypadków guza mózgu, z czego 2494 przypadki w tym samym roku okazały się śmiertelne. W Australii – gdzie prowadzone były opisywane tu badania – w 2022 roku zdiagnozowano 1917 przypadków, na raka mózgu zmarło wówczas 1525 osób. Szacuje się, że szansa na przeżycie 5 kolejnych lat po diagnozie wynosi w Australii 23 procent, w Polsce ok. 28 procent.

Nowotwór mózgu to nie jedna choroba, tylko zbiorcza nazwa dla wielu odmian nowotworu, takich jak oponiaki, gruczolaki czy glejaki, których wspólną cechą jest to, że złośliwy guz powstaje w obrębie mózgu. Wszystkie te przypadki łączy ta sama zasadnicza komplikacja w leczeniu – tak zwana bariera krew-mózg, która utrudnia transport do centralnego układu nerwowego substancji leczniczych wprowadzonych do krwioobiegu (a więc zarówno przez pożywienie, jak i bezpośrednio, przez zastrzyki czy kroplówki).

Bariera krew-mózg w normalnych okolicznościach spełnia bardzo ważną funkcję – za pomocą fizycznych i biochemicznych barier chroni tkankę nerwową mózgu przed szkodliwymi czynnikami, które mogą przedostać się do krwi. Bez niej bylibyśmy bezbronni w najróżniejszych codziennych sytuacjach. Tak samo jednak bariera zachowuje się, kiedy do krwioobiegu wprowadzamy substancje lecznicze. Nie inaczej jest w przypadku chemioterapii, która mogłaby być skuteczną metodą leczenia wielu odmian nowotworu mózgu.

Naukowcy z University of Queensland stanęli przed takim właśnie problemem: temozolomid, jeden z leków stosowanych w chemioterapii przeciwko glejakowi wielopostaciowemu, nie jest w stanie sforować bariery.

– Ten lek chemioterapeutyczny ma ograniczenia – nie pozostaje we krwi zbyt długo, może zostać wyparty z mózgu, ponieważ nie ma odpowiedniej zdolności do penetracji z krwi do mózgu – powiedziała dr Taskeen Janjua z University od Queensland's School of Pharmacy, współautorka badań. – Aby zwiększyć skuteczność leku, opracowaliśmy ultramałe nanocząsteczki o dużych porach, które pomagają mu przechodzić przez barierę krew-mózg i penetrować guz, jednocześnie zmniejszając niepożądane skutki uboczne u pacjentów.

Naukowcy liczą na to, że będzie to narzędzie nie tylko zwiększające skuteczność, ale też ograniczające i wyniszczające skutki ogólnoustrojowe chemioterapii. Jeżeli dzięki nanoczątkom temozolomid trafi bezpośrednio do mózgu, a tam wprost do guza, to uda się jednocześnie zniwelować jego zgubny wpływ na wątrobę, który dotąd był przyczyną wielu cierpień pacjentów.

Na razie dostarczanie cząstek do mózgu było testowane na myszach. W eksperymentach użyto trójwymiarowych elipsoid – wielokomórkowych struktur stworzonych tak, by naśladowały komórki guza mózgu.

Wyniki badań laboratoryjnych wykazały, że u myszy nanocząsteczki z powodzeniem gromadziły się w mózgu w ciągu kilku godzin bez żadnego negatywnego wpływu na ważne narządy.

Profesor Amirali Popat, współautor badań, twierdzi, że chociaż wciąż pozostaje wiele badań do wykonania, wyniki są obiecujące i mogą dać nadzieję na większą skuteczność w leczeniu guza mózgu.

– Ten innowacyjny system dostarczania leków może poprawić skuteczność leczenia raka mózgu i może prowadzić do nowych, lepszych metod leczenia tej wyniszczającej choroby” – powiedział dr Popat.
 

Wyniki badań opublikowane zostały w czasopiśmie Journal of Controlled Release.

Badania: Taskeen Iqbal Janjua et al, Efficient delivery of Temozolomide using ultrasmall large-pore silica nanoparticles for glioblastoma, Journal of Controlled Release (2023). DOI: 10.1016/j.jconrel.2023.03.040

Opracowano na podstawie:
Artykułu Team develops nanoparticles to deliver brain cancer treatment opublikowanego na portalu Phys.org
Raportów Krajowego Rejestru Nowotworów
Raportów Cancer Australia