Cu o rată de incidenţă la nivel mondial de 3,4 cazuri la un milion de persoane pe an, osteosarcomul este unul dintre cele mai frecvente cancere osoase care afectează copiii şi adolescenţii. Opţiunea actuală de tratament standard de aur necesită intervenţii chirurgicale extinse şi chimioterapie, ceea ce duce la un prognostic slab şi la scăderea calităţii vieţii.
Din cauza naturii agresive a bolii, intervenţia chirurgicală implică, de obicei, reconstrucţia totală a membrelor sau, în cele mai multe cazuri, amputarea. O echipă internaţională de oameni de ştiinţă, care a inclus specialişti de la Harvard şi MIT, a identificat o potenţială ţintă terapeutică şi a dezvoltat un sistem unic de administrare a tratamentului pentru osteosarcom.
În cadrul unui studiu preclinic, echipa formată din cercetători de la Brigham and Women's Hospital, al doilea cel mai mare spital didactic al universităţii Harvard în colaborare cu cercetători de la University College Dublin (UCD), Massachusetts Institute of Technology (MIT) şi Trinity College Dublin (TCD), a constatat că utilizarea nanoparticulelor de microARN livrate local cu ajutorul unui hidrogel a suprimat creşterea osteosarcomului, diminuând în acelaşi timp leziunile osoase.
Rezultatele studiului au fost publicate în Advanced Materials.
„Planul de tratament standard de îngrijire de astăzi nu diferă cu nimic faţă de momentul în care a fost introdus pentru prima dată acum aproape 50 de ani", a declarat autorul principal Fiona Freeman, profesor asistent care a finalizat studiul în timpul bursei sale Marie Skłodowska-Curie Global Fellowship lucrând în laboratoarele de la Harvard şi MIT.
Potrivit cercetătoarei, aproape o treime dintre pacienţi recidivează şi au nevoie de noi intervenţii.
Această nevoie clinică nesatisfăcută i-a determinat pe cercetători să se concentreze pe posibila utilizare a terapiei cu microARN în osteosarcom şi, în special, pe o ţintă genetică numită miR-29b.
În studiul lor, cercetătorii au explorat potenţialul terapeutic al miR-29b, un microARN despre care au emis ipoteza că ar putea bloca creşterea tumorilor de osteosarcom.
MicroARN-urile sunt o familie de molecule care ajută la controlul anumitor activităţi în celule, cum ar fi creşterea şi dezvoltarea. Acestea dau rezultate promiţătoare în tratamentul cancerului şi al infecţiilor virale.
Echipa a dezvoltat o formulă de nanoparticule de miR-29b care au fost livrate prin intermediul unui sistem de livrare pe bază de hidrogel hialuronic direct la locul tumorii.
Sistemul de livrare injectabil pe bază de hialuronic s-a transformat în gel la nivelul zonei ţintă din organism în câteva minute şi a permis livrarea locală şi susţinută a miR-29b la locul tumorii primare.
„Această lucrare urmăreşte să răspundă la o întrebare importantă din ştiinţa fundamentală, în ceea ce priveşte echilibrul dintre posibilitatea de a regenera osul deteriorat, astfel încât aceşti pacienţi tineri să nu-şi piardă membrele, prevenind în acelaşi timp recidiva tumorii", a declarat autorul principal Natalie Artzi, de la departamentul de medicină al Brigham.
Studiul demonstrează puterea administrării locale - nanoparticulele încărcate cu miR-29b îmbunătăţesc potenţialul terapeutic al chimioterapiei şi suprimă creşterea tumorii, ajutând în acelaşi timp la repararea osului deteriorat din jur, chiar şi în timp ce pacientul urmează un tratament de chimioterapie.
Cercetătorii au evaluat dacă abordarea de terapie genică ar putea diminua creşterea tumorală şi dacă terapia ar putea normaliza dereglarea creşterii osoase.
S-a demonstrat că atât chimioterapicele, cât şi tumorile de osteosarcom au perturbat capacitatea osului de a se repara în urma unei intervenţii chirurgicale.
Într-un model de osteosarcom la şoareci, cercetătorii au comparat adăugarea terapiei genetice cu hidrogel cu chimioterapia cu chimioterapia singură.
Echipa a constatat că, atunci când miR-29b a fost administrat împreună cu chimioterapia sistemică, terapia a oferit o scădere semnificativă a încărcăturii tumorale, o creştere a supravieţuirii şoarecilor şi o scădere semnificativă a distrugerii osului cauzată de tumoră.
Echipa de cercetare a validat, de asemenea, potenţialul terapeutic folosind două modele predictive ale bolii: un model de sferoid în coprocultura 3D şi un model murin metastatic ortotopic.
Această lcercetare evidenţiază importanţa valorificării biomaterialelor pentru a spori fereastra terapeutică a terapiilor care nu ar putea ajunge la locul ţintă în cantităţi adecvate din cauza degradării premature sau a toxicităţii sistemice.
În acest fel, pot fi studiate mecanismele asociate terapiei şi se poate realiza combinaţia corectă de medicamente şi eliberarea temporizată.
Abordarea echipei ar putea permite, în viitor, livrarea de agenţi imunomodulatori care pot fi valorificaţi pentru a antrena sistemul imunitar în vederea prevenirii recidivei cancerului - o problemă majoră la pacienţii cu osteosarcom.
Echipa de cercetare va dezvolta această cercetare pentru a avansa tehnologia în vederea aplicării sale clinice.
Studii precum această colaborare multi-instituţională arată promisiunea terapiei genice pentru tratarea unor afecţiuni precum osteosarcomul şi a altor tipuri de cancer greu de tratat.
Mass General Brigham a lansat recent Institutul de Terapie Genică şi Celulară pentru a ajuta la transpunerea descoperirilor ştiinţifice făcute de cercetători în studii clinice în premieră la om şi, în cele din urmă, în tratamente care să schimbe viaţa pacienţilor.
Descoperirile au potenţialul de a revoluţiona tratamentul cancerului şi de a îmbunătăţi rezultatele prin furnizarea de informaţii vitale care pot fundamenta proiectarea viitoarelor terapii combinate pentru aceşti tineri pacienţi, spun autorii studiului.
