Jak nám parazitická ryba může pomoci v boji proti rakovině mozku a mozkové mrtvici
Vědci se obracejí na starodávný druh ryb ve snaze najít lepší způsob dodávání terapeutických léků do mozku k léčbě stavů a událostí od rakoviny po mrtvici.
Obrazový kredit: T. Lawrence, komise pro rybolov v oblasti Great Lakes
Lampreys jsou jedním z nejstarších přežívajících druhů úhořovitých ryb bez čelistí. Obývají řeky i pobřežní mořské vody v mírných oblastech po celém světě.
Tyto podivně vypadající ryby jsou obzvláště zvláštní díky svým vykostěným, zubem lemovaným ústům. Jsou také paraziti a živí se krví jiných ryb.
Nový výzkum naznačuje, že tito obyvatelé vodních toků mohou poskytnout adaptabilní prostředek pro léky, které léčí biologické účinky stavů nebo zdravotních událostí ovlivňujících mozek.
Nedávná studie provedená týmem vědců z University of Wisconsin-Madison a University of Texas v Austinu zkoumala typ molekuly z imunitního systému lampreys, nazývané „variabilní receptory lymfocytů“ (VLR).
Vědci vysvětlují, že to, co dělá VLR zajímavými, je jejich schopnost zaměřit se na extracelulární matrici (ECM), síť makromolekul, které poskytují strukturu buňkám, které obklopují.
Tato síť tvoří velkou část centrálního nervového systému, takže výzkumný tým věří, že VLR mohou pomoci přenášet léky do mozku, což zvyšuje účinnost léčby rakoviny mozku, traumatu mozku nebo cévní mozkové příhody.
"Tato sada zaměřovacích molekul se zdá být pro chorobu poněkud agnostická." Věříme, že by to mohlo být použito jako platformová technologie za různých podmínek. “
Autor studie Prof. Eric Shusta
Vědci testovali svou hypotézu na myších modelech agresivní rakoviny mozku a své výsledky uvádějí v časopise Vědecké zálohy.
Slibný experiment
Léky normálně do mozku neproniknou snadno, protože jsou chráněny bariérou mozek a krev, která brání úniku potenciálně škodlivých látek do mozku. Tato bariéra však také brání tomu, aby lék dosáhl svého cíle.
V případě některých zdravotních událostí, které ovlivňují mozek, se „uvolní“ mozko-krevní bariéra, která může mozek vystavit dalším problémům, ale také umožňuje vstup drog.
V současném výzkumu se vyšetřovatelé zajímali o testování účinnosti VLR s využitím narušení bariéry mozek a krev v případě glioblastomu, agresivní formy rakoviny mozku.
"Molekuly jako toto [VLR] normálně nemohly přepravit náklad do mozku, ale kdekoli dojde k narušení hematoencefalické bariéry, mohou dodávat léky přímo na místo patologie," vysvětluje profesor Shusta.
Výzkumný tým pracoval s myšími modely glioblastomu a léčil je pomocí VLR vázaných na doxorubicin, lék používaný k léčbě této formy rakoviny u lidí.
Prof. Shusta a kolegové uvádějí, že tento přístup byl slibný a prodloužil přežití u hlodavců léčených touto experimentální kombinací.
Vyšetřovatelé poznamenávají, že vazba VLR na různé léky může mít další důležitou výhodu - mohla by odborníkům umožnit dodávat do ECM mozku významně vyšší dávky těchto léků.
"Podobně jako voda nasáklá do houby, i molekuly mihule potenciálně akumulují mnohem více léčiva v hojné matrici kolem buněk ve srovnání se specifickým dodáním do buněk," ilustruje spoluautor profesor John Kuo.
A tento závazný „trik“ by mohl pomoci vyřešit ještě další problém. Vědci vysvětlují, že mozkové buňky mohou být jejich vlastním nepřítelem, pokud jde o léčbu, protože „vyvracejí“ chemikálie, které se k nim dostanou.
Protože však VLR cílí na ECM, který obklopuje mozkové buňky, mohlo by to umožnit lékům působit na buňky po delší dobu.
"Může to být způsob, jak udržet terapie na místě, které se jinak v mozku nehromadí dobře, aby mohly být efektivnější," říká spoluautor Ben Umlauf, Ph.D.
„Vyzkoušejte tuto strategii v různých modelech“
Nakonec vědci poznamenávají, že VLR volně cirkulovaly tělem na myších modelech, ale nehromadily se ve zdravé tkáni. To naznačuje, že tyto molekuly by nenarušily zdravé a fungující orgány.
Do budoucna se vyšetřovatelé chtějí pokusit kombinovat VLR s jinými typy protinádorových léků, včetně těch, které se používají v imunoterapii, aby zjistili, jak dobře by molekuly fungovaly s rozmanitějším množstvím terapií.
Další možností, kterou by vědci chtěli prozkoumat, je použití VLR k detekci jakéhokoli narušení hematoencefalické bariéry, které by mohlo naznačovat nástup zdravotní události. Navrhují to provést vazbou VLR na sofistikované sondy kompatibilní s technologiemi zobrazování mozku.
Prozatím však „jsem nadšený, že vyzkouším tuto strategii v různých modelových systémech onemocnění,“ prohlašuje Kuo a dodává, že „[zde] existuje několik chorobných procesů, které narušují hematoencefalickou bariéru a mohli bychom si představit, řadu různých terapií s těmito molekulami. “
