ציפוי ננו-חלקיקים משפר את אספקת התרופות נגד סרטן ומפחית תופעות לוואי

מחקר שנערך לאחרונה באוניברסיטת מיסיסיפי מציע כי "כפית סוכר" עשויה למעשה לסייע לתרופות לפעול בצורה יעילה יותר תוך הפחתת תופעות הלוואי המזיקות של טיפולי סרטן.

במקום כפית סוכר פשוטו כמשמעו, החוקרים השתמשו בגליקופולמרים - פולימרים העשויים מסוכרים טבעיים כמו גלוקוז - כדי לצפות חלקיקים ננומטריים המעבירים תרופות לסרטן ישירות לגידולים. הם גילו שהגליקופולמרים מנעו מחלבונים להידבק לננומטריים, מה שהפחית את התגובה החיסונית של הגוף לטיפול.

כתוצאה מכך, הגוף הגיב טוב יותר לטיפול.

"הבעיה העיקרית היא שתרופות לסרטן הן רעילות להפליא", אמר תומאס ורפל, פרופסור חבר להנדסה ביו-רפואית.

"חלון הטיפול של תרופות אלו צר מאוד: המינון שבו הן יעילות כמעט זהה למינון שבו הן הופכות לרעילות. וברגע שהמינון מספיק כדי להרוג את הגידול, הוא גם גורם לרעילות ולתופעות לוואי רבות שאנו מנסים להימנע מהן."

למה זה קורה? כי רק חלק קטן מהתרופה מגיעה לגידול - ברוב המקרים, פחות מ-1%; יותר מ-99% מגיעים לחלקים אחרים בגוף.

תומאס ורפל, פרופסור חבר להנדסה ביו-רפואית, אוניברסיטת מיסיסיפי

דליפה זו של תרופות רעילות לחלקים אחרים בגוף עלולה לגרום למצבים חמורים כמו לוקמיה, תגובות אלרגיות ואף להתפתחות של סוגי סרטן חדשים. עם זאת, אם יותר מהתרופה מגיעה לגידול, ניתן להפחית את תופעות הלוואי.

יתרונות של גליקופולימרים

ורפל וקנת הולוגאלה, סטודנט לתואר שני בהנדסה ביו-רפואית מקאנדי, סרי לנקה, פרסמו את ממצאיהם בכתב העת ACS Nano באוקטובר.

ננו-חלקיקים - חלקיקים שגודלם קטן מאלפית מרוחב שערה אנושית - הוכחו כיעילים בטיפול בסרטן על ידי אספקת תרופות ישירות לגידולים. עם זאת, חלבונים, כולל אלה המפעילים תגובה חיסונית, נוטים להצטבר סביב הננו-חלקיקים, מה שגורם לגוף לתייג את הטיפול כזר.

עמידות חיסונית זו מפחיתה את יעילות התרופה.

"במשך 30 השנים האחרונות, פוליאתילן גליקול (PEG) היה תקן הזהב להגנה על חלקיקים אלה מפני התגובה החיסונית", אמר הולוגאלה.

עם זאת, ציפויים מבוססי PEG מאבדים מיעילותם לאחר השימוש הראשון: מערכת החיסון מתחילה לזהות במהירות את התרופה כזרה, מה שמונע ממנה להיכנס לגידול.

לגליקופולימרים, לעומת זאת, אין חיסרון זה.

"התוצאות שלנו מראות כי חלקיקים ננומטריים מצופים בגליקופולימר מפחיתים משמעותית תגובות חיסוניות לא רצויות תוך שיפור דרמטי של אספקת תרופות הן במודלים של תאים והן במודלים של בעלי חיים. מחקר זה יכול להיות צעד חשוב לקראת טיפולים יעילים יותר בסרטן."

מחקרים בבעלי חיים

ורפל והולוגאלה בדקו את הננו-חלקיקים המצופים בגליקופולימר בעכברים עם סרטן השד וגילו שיותר ננו-חלקיקים הגיעו לגידולים בהשוואה לחלקיקים מבוססי PEG. השלב הבא במחקר שלהם יהיה לטעון את הננו-חלקיקים הללו בתרופות ולבחון את יעילותם כנגד סרטן.

"בטווח הארוך, אנו רוצים לא רק לחקור תופעה זו מנקודת מבט מגננת, אלא גם לעבוד על מיקוד פעיל של חלקיקים ננומטריים לגידולים", אמר ורפל.

"אנחנו כבר רואים שגליקופולימרים מגרים פחות את מערכת החיסון, החלקיקים נשארים בגוף זמן רב יותר ומגיעים לגידול טוב יותר. זה נהדר."

אבל הצעד הבא הוא לבחון כיצד נוכל למקד את הגידולים. אילו סמנים ביולוגיים נוכל להשתמש בהם כדי לגרום ליותר חלקיקים או תרופות להצטבר בגידול? אלו השאלות שנמצאות בחזית תשומת הלב שלנו כרגע."

המחקר פורסם ב- ACS Nano.