Boala neoplazică malignă (cancerul) reprezintă o problemă de sănătate publică mondială, fiind a treia[1] cauză de deces, după afecţiunile neurologice şi cele cardio-vasculare. Chimioterapia este una dintre modalităţile cheie ale tratamentului cancerului şi prima linie de terapie pentru cele mai multe tipuri de malignitate, susţinută de dovezi clinice şi ştiinţifice. În ultimele decenii s-a înregistrat îmbunătăţirea supravieţuirii la cinci ani a bolnavilor neoplazici, de la 40% în 1960, la 60% în anii 2000[2], astfel încât se poate afirma că pentru o parte dintre bolnavi, cancerul a devenit o boală curabilă, iar pentru alţii o boală cronică, motiv pentru care atenţia oamenilor de ştiinţă se îndreaptă în zilele noastre spre cunoaşterea şi încercarea de a preveni efectele adverse ale tratamentelor antitumorale, mai ales a celor induse de chimioterapie.
Imaginaţi-vă paisprezece şoareci care se învârt în cuşti de laborator, mâncând, adulmecând şi alergând liniştiţi. Nu aţi ghici niciodată că, în urmă cu câteva săptămâni, jumătate dintre ei au primit o doză de cinci ori mai mare decât doza letală a unui medicament de chimioterapie de top.
Doxorubicina (DOX) este una dintre cele mai eficiente chimioterapii aprobate pentru tratamentul tumorilor solide.
Iniţial, oamenii de ştiinţă au numit medicamentul „adriamicină" după Marea Adriatică, întrucât bacteriile producătoare de doxorubicină au fost descoperite iniţial în solul din Apulia (Italia), aflat pe coasta Adriatică. Apoi, compusul a fost redenumit „doxorubicină".
Cu toate acestea, mulţi oameni cunosc acest medicament după porecla sa, dată de pacienţi şi asistente medicale care au o relaţie de dragoste/ură cu acest compus salvator de vieţi: Diavolul Roşu (The Red Devil), cu toxicitate secundară crescută, care provoacă cardiotoxicitate, toxicitate hepatică şi pierderea părului la pacienţii care urmează acest curs de chimioterapie.
Din nefericire, deoarece DOX şi alte chimioterapii sunt administrate intravenos, acestea se acumulează adesea în ţesuturile şi organele care nu sunt vizate - ceea ce duce la o varietate de probleme grave de sănătate pentru supravieţuitorii de cancer.
„Supravieţuitorii cancerului în copilărie reprezintă un grup cu risc ridicat pentru multe afecţiuni cronice grave sau care pun viaţa în pericol, inclusiv apariţia unui alt cancer, boli cardiovasculare şi endocrine, disfuncţii renale şi probleme musculo-scheletice grave", a declarat Elizabeth Barker, profesor asistent în cadrul Departamentului de Inginerie Mecanică, Aerospaţială şi Biomedicală (MABE) al Universităţii Tennessee (UT), într-un comunicat de presă.
Potrivit cercetătoarei, riscul continuă să crească ani de zile după ce chimioterapia este finalizată.
Studiul Jude Lifetime Cohort, publicat de spitalul american pentru cercetări pediatrice St. Jude (St. Jude) în 2021, a constatat că 99,9% dintre copiii ale căror tumori sunt tratate cu chimioterapie dezvoltă afecţiuni cronice de sănătate mai târziu în viaţă.
„Avem nevoie este o modalitate de a administra medicamentele ţintit, direct la locul tumorii, şi de a le menţine acolo", spune Barker.
Cercetătoarea americană a început să investigheze această idee în calitate de masterand în cadrul departamentului de ştiinţa şi ingineria materialelor al UT, unde a început să dezvolte un hidrogel nou: un polimer hidrofob care îşi păstrează structura după ce a absorbit cantităţi mari de apă.
După ani de dezvoltare, produsul final este Amygel: un hidrogel de amidon injectabil şi biodegradabil.
Injectarea ţesuturilor cu un amestec de Amygel şi un medicament de chimioterapie, cum ar fi DOX, nu numai că îmbunătăţeşte distribuţia chimioterapiei în interiorul tumorii - până la 10 mm de la locul de injectare - dar împiedică medicamentul să părăsească tumora.
„Amygel este compatibil cu multe tipuri de compuşi medicamentoşi", explică Barker. „Este o tehnologie de platformă care poate fi folosită la administrarea tratamentelor pentru o mulţime de boli diferite".
Echipa sa de cercetare a demonstrat recent eficacitatea sistemului de administrare Amygel/DOX pe şoareci cărora li s-au implantat celule de meduloblastom pediatric uman, cea mai frecventă tumoră cerebrală malignă la pacienţii pediatrici.
Jumătate din tumori au fost injectate cu o singură doză mică, dar terapeutică, de 10 microlitri (μL) de DOX. Cealaltă jumătate a testat limitele Amygel, animalele primind o cantitate uriaşă de DOX, un miligram, de aproximativ cinci ori doza letală pentru un şoarece obişnuit.
Rezultatele au fost impresionante. La sfârşitul celor şase săptămâni de testare, nu numai că toţi şoarecii erau încă în viaţă şi nu prezentau efecte secundare în urma injecţiei, dar fiecare dintre tumorile tratate cu Amygel/DOX se micşorase cu cel puţin 20%, menţionează Baker.
De fapt, mai mult de jumătate dintre tumori au suferit un răspuns complet, nicio celulă canceroasă nu a rămas în viaţă.
La fel de semnificativ, Barker şi echipa sa nu au putut găsi nicio urmă de DOX în ţesuturile sau organele din afara ţintei la niciunul dintre şoareci.
Dacă acest rezultat s-ar repeta şi la oameni, ar elimina riscul complicaţiilor de sănătate derivate din chimioterapie.
„Amygel ne-a permis să obţinem un răspuns complet la tratament cu o singură injecţie de 10 μL - o fracţiune de picătură - şi fără efecte secundare sistemice", a declarat Barker.
Cu aceste rezultate în mână, echipa a lucrat împreună cu Centrul Lead Discovery Informatics - LDI) al St. Jude, care se concentrează pe descoperirea de noi medicamente şi pe dezvoltarea acestora în tratamente specifice pentru pacienţii cu cancer pediatric.
LDI a profitat de şansa de a testa noul sistem de administrare a medicamentelor şi a încheiat primul său experiment preclinic cu Amygel, care a avut ca rezultat administrarea eficientă a medicamentului fără efecte secundare sistemice.
Echipa plănuieşte mai multe experimente, dar până în prezent, testele efectuate cu Amygel la un laborator extern (compania de dezvoltare a medicamentelor Charles River Laboratories) sunt la fel de promiţătoare.
În viitor, gelul ar putea îmbunătăţi chimioterapia cu DOX şi alţi agenţi chimioterapici cu toxicitate crescută, atenuând efectele secundare grave pentru milioane de oameni din lume care se confruntă cu cancerul.
[1] O analiză publicată recent, realizată de sute de cercetători sub egida Institutului pentru Indici Metrici şi Evaluare în Sănătate (IHME), un organism de referinţă în materie de statistici privind sănătatea, indică faptul că patologiile neurologice au luat locul celor cardiovasculare în clasamentul cauzelor problemelor de sănătate la nivel mondial.
