Numai anul trecut, mai mult de 600.000 de persoane din Statele Unite au murit din cauza cancerului, potrivit Societăţii Americane de Cancer. Căutarea neîncetată pentru înţelegerea acestei boli complexe a modelat progresul medical în dezvoltarea unor proceduri de tratament care sunt mai puţin invazive, dar în acelaşi timp foarte eficiente. Imunoterapia este în creştere ca o posibilă soluţie.
Imunoterapia presupune valorificarea puterii sistemului imunitar al organismului pentru a lupta împotriva celulelor canceroase.
Cercetătorii de la Institutul Politehnic din Virginia (Virginia Tech) au găsit o modalitate de a moderniza o procedură de tratament într-o practică revoluţionară.
Într-un articol publicat vineri în revista Science Advances, echipa de la Virginia Tech detaliază o nouă abordare, care presupune activarea celulelor imunitare din organism şi reprogramarea acestora pentru a ataca şi distruge celulele canceroase.
Această metodă terapeutică este frecvent pusă în aplicare cu ajutorul proteinei citokină.
Citokinele sunt molecule proteice mici care acţionează ca mesageri biochimici intercelulari şi sunt eliberate de celulele imunitare ale organismului pentru a-şi coordona răspunsul.
„Citokinele sunt puternice şi foarte eficiente în stimularea celulelor imunitare pentru a elimina celulele canceroase", spune Rong Tong, specialist în domeniul ingineriei chimice, într-un comunicat al universităţii.
„Problema este că sunt atât de puternice încât, dacă umblă liber prin organism, vor activa fiecare celulă imunitară pe care o întâlnesc, ceea ce poate provoca un răspuns imunitar hiperactiv şi efecte secundare potenţial fatale", explicăp cercetătorul.
Echipa a dezvoltat o abordare inovatoare pentru a utiliza proteinele citokine ca un potenţial tratament de imunoterapie.
Spre deosebire de metodele anterioare, această tehnică asigură faptul că citokinele care stimulează celulele imune se localizează eficient în interiorul tumorilor timp de săptămâni, păstrând în acelaşi timp structura şi nivelurile de reactivitate ale citokinei.
Lupta pentru a doborî celulele canceroase
Tratamentele actuale împotriva cancerului, cum ar fi chimioterapia, nu pot face distincţia între celulele sănătoase şi cele canceroase. Atunci când o persoană bolnavă de cancer este tratată cu chimioterapie, tratamentul atacă toate celulele din organism, ceea ce poate duce la efecte secundare precum căderea părului şi oboseală.
Stimularea sistemului imunitar al organismului pentru a ataca tumorile este o alternativă promiţătoare pentru tratarea cancerului.
Administrarea de citokine poate stimula celulele imunitare în tumori, dar stimularea excesivă a celulelor sănătoase poate provoca efecte secundare grave.
„Oamenii de ştiinţă au stabilit cu ceva timp în urmă că citokinele pot fi folosite pentru a activa şi a lupta împotriva tumorilor, dar nu ştiau cum să le localizeze în interiorul tumorii, fără a expune la toxicitate restul corpului", explică Tong.
Scopul echipei de cercetare a fost acela de a găsi un echilibru între uciderea celulelor canceroase din organism şi cruţarea celulelor sănătoase.
Pentru a atinge acest obiectiv, echipa de la Virginia Tech şi-a folosit expertiza pentru a crea particule specializate cu dimensiuni distincte care ajută la determinarea destinaţiei medicamentului. Aceste microparticule sunt concepute pentru a rămâne în mediul tumoral după ce sunt injectate în organism.
„Dimensiunea particulelor joacă un rol important în administrarea controlată a medicamentelor, asigurând o prezenţă prelungită a medicamentului şi o eficacitate terapeutică susţinută", explică el.
Pentru a asigura livrarea cu succes a medicamentelor, echipa a conceput o strategie nouă care:
- ancorează citokinele pe aceste noi microparticule, limitând nocivitatea citokinelor pentru celulele sănătoase;
- permite citokinelor nou ancorate în particule să pornească sistemele imunitare şi să recruteze celulele imunitare pentru a ataca celulele canceroase;
„Strategia noastră nu numai că minimizează daunele induse de citokine asupra celulelor sănătoase, dar prelungeşte şi retenţia citokinelor în interiorul tumorii", spune Tong. Potrivit acestuia, strategia ajută la facilitarea recrutării celulelor imune pentru atacul ţintit al tumorii.
Următoarea etapă a procesului implică combinarea noii metode de terapie cu citokine localizate cu anticorpi de blocare a punctelor de control (inhibitori ai puctelor de control imunitare), disponibili în comerţ şi aprobaţi de autoritatea american[ de reglementare în domeniul sănătăţii, FDA, care reactivează celulele imunitare tumorale reduse la tăcere, astfel încât acestea să poată lupta împotriva celulelor canceroase.
„Atunci când există o tumoră în corp, celulele imunitare ale organismului sunt dezactivate de către celulele canceroase", explică Tong.
Anticorpii de blocare a punctelor de control, aprobaţi de FDA, ajută la „eliminarea frânelor" pe care tumorile le pun celulelor imunitare, în timp ce moleculele de citokine „apasă acceleraţia" pentru a pune în mişcare sistemul imunitar şi a face ca o armată de celule imunitare să lupte împotriva celulelor canceroase. Aceste două abordări lucrează împreună pentru a activa celulele imunitare, explică cercetătorii noul concept.
În studiul lor, combinarea anticorpilor de control cu citokina ancorată în particule s-a dovedit a elimina cu succes multe tumori.
Impact asupra tratamentului cancerului
Membrii echipei speră ca impactul noii abordări prin imunoterapie să fie parte dintr-o nouă direcţie pentru tratamente împotriva cancerelului care sunt inofensive pentru celulele sănătoase.
Potrivit echipei, această nouă metodă de anacorare a citokinelor la particule ar putea fi utilizată în viitor şi pentru a livra alte tipuri de medicamente imunostimulatoare.
Cercetătorii sunt încă în căutarea unor tratamente mai sigure şi mai eficiente împotriva cancerului, iar această motivaţie este cea care ne determină să dezvoltăm noi tehnologii în domeniu, spune Tong.
Întreaga clasă de medicamente folosite pentru a stimula sistemul imunitar să lupte împotriva celulelor canceroase nu a reuşit încă, în mare parte, să aibă succes.
„Scopul nostru este de a crea soluţii noi care să le permită cercetătorilor să testeze aceste medicamente cu terapii deja existente şi aprobate, oferind atât o siguranţă, cât şi o eficacitate sporită", menţionează el.
