To może być przełom w leczeniu nowotworów. Inspiracją była kawa latte

Czy dzięki najnowszemu odkryciu uda się w końcu skuteczniej leczyć raka? Badacze opracowali kolejną metodę, która pomaga zmniejszyć niedotlenienie guzów nowotworowych, a tym samym poprawić ich reakcję na stosowane obecnie metody terapii. Na trop tego rozwiązania wpadli, obserwując piankę tworzącą się na kawie.

Nowotwory wykrywane są coraz szybciej, dostępne są również coraz lepsze leki. Mimo to skuteczne leczenie raka nadal stanowi ogromne wyzwanie. Jedną z przyczyn oporności na leczenie jest niedotlenienie guza nowotworowego, do którego dochodzi, gdy rośnie on szybko, a w jego otoczeniu tworzą się nieprawidłowe naczynia krwionośne i obszary o niskim ciśnieniu.

Niedotlenienie sprawia, że guz charakteryzuje się większą inwazyjnością i szybciej pojawiają się przerzuty, dochodzi również do rozwoju oporności na chemioterapię, radioterapię i immunoterapię. 

W ten sposób udało się poprawić leczenie raka prostaty i mięsaka

Problem ten nie dotyczy jednego konkretnego nowotworu, lecz wszystkich typów raka. Dlatego stan ten od lat uznawany jest za cel terapii, a naukowcy próbują znaleźć skuteczny sposób na dostarczenie tlenu do guzów nowotworowych.

Okazuje się to jednak niespodziewanie trudne. 

Jedną z takich metod może być odkrycie zespołu naukowców z Uniwersytetu Iowa, Massachusetts Institute of Technology, Beth Israel Deaconess Medical Center i Harvard Medical School. Zdecydowali się oni przyjąć - jak sami napisali - "podejście inspirowane sztuką kulinarną", a bezpośrednią inspiracją była dla nich pianka, jaka tworzy się na kawie latte.

Badacze opracowali technologię GeM  - biokompatybilne materiały zatrzymujące gaz, które w zależności od potrzeb można uformować w piankę, ciało stałe lub hydrożel, i które przeznaczone są do przenoszenia wysokich stężeń różnych gazów terapeutycznych bezpośrednio do tkanek, w tym do guzów. Wykorzystali je następnie po to, by dostarczyć tlen bezpośrednio do nowotworu.

Badanie wykazało, że poprawiło to skuteczność standardowej radioterapii i chemioterapii w mysich modelach raka prostaty oraz mięsaka.

Technologię można wykorzystać w leczeniu różnych nowotworów

- Od dawna wiadomo, że zwiększenie ilości tlenu w guzie sprawi, że lepiej zareaguje on na radioterapię, niektóre rodzaje chemii, a potencjalnie nawet na immunoterapię - wyjaśnia jeden z autorów badania, dr James Byrne'a z Uniwersytetu Iowa. - Wyzwaniem było jednak dostarczenie skutecznej dawki tlenu w bezpieczny i kontrolowany sposób.

Opracowana przez badaczy metoda jest bardzo prosta - wykorzystuje gaz, środki spieniające i środek zagęszczający. - Używamy kilku niestandardowych systemów ciśnieniowych, aby wprowadzać wysokie stężenia gazu do małych biokompatybilnych materiałów, które można wstrzykiwać za pomocą igły czy cewnika, lub wszczepiać bezpośrednio do tkanek, gdzie pod kontrolą uwalniają gaz. - wyjaśnił dr Byrne.

Jeden typ takich materiałów powstaje z pomocą takiego samego urządzenia, jakie wykorzystują bariści, by robić piankę na kawie - są jednak one poddane dodatkowo modyfikacji, dzięki której mogą przyjąć dużą ilość tlenu. Ponieważ powstają one z bezpiecznych składników, naukowcy są zdania, że ich przydatność w celu leczenia raka będzie bardzo wysoka.  Ich zaletą jest to, że można je podać lub wstrzyknąć bezpośrednio do guza - w szczególności nadają się do tego pianki, które można wstrzyknąć w te obszary guza, które trudno usunąć chirurgicznie lub leczyć innymi metodami. 

"Biorąc pod uwagę fakt, że technologia GeM jest niezależna od nowotworu, można ją zastosować w leczeniu wielu rodzajów nowotworów, do których istnieje dostęp za pomocą igły lub cewnika. Ponadto zastosowanie tych materiałów można rozszerzyć na jednoczesne miejscowe dostarczanie środków przeciwnowotworowych i cząsteczek immunomodulujących.  Podsumowując, nasze innowacyjne podejście do łagodzenia niedotlenienia guza może potencjalnie zwiększyć skuteczność obecnej terapii przeciwnowotworowej." - napisali badacze.

Katarzyna Hubicz