Οι ερευνητές από το U of T Engineering έχουν ανακαλύψει ότι μια ενεργή και όχι παθητική διαδικασία υπαγορεύει ποια νανοσωματίδια θα εισέλθουν στους συμπαγείς όγκους. Το εύρημα προάγει την προηγούμενη σκέψη στον τομέα της νανοϊατρικής καρκίνου και δείχνει πιο αποτελεσματικές νανοθεραπείες.
Η θεωρία που επικρατεί στη νανομεϊδίνη του καρκίνου, μια προσέγγιση που επιτρέπει πιο στοχοθετημένες θεραπείες από την τυποποιημένη χημειοθεραπεία είναι ότι τα νανοσωματίδια διαχέονται κυρίως παθητικά στους όγκους μέσα από μικροσκοπικά κενά μεταξύ των κυττάρων στο ενδοθήλιο, τα οποία διαχωρίζουν το εσωτερικό τοίχωμα των αιμοφόρων αγγείων που υποστηρίζουν την ανάπτυξη του όγκου.
Οι ερευνητές πίστευαν προηγουμένως ότι λιγότερο από το 1% των φαρμάκων με βάση τα νανοσωματίδια συνήθως φθάνουν τους όγκους στόχους. Στην τρέχουσα μελέτη, η ομάδα διαπίστωσε ότι μεταξύ των νανοσωματιδίων που διεισδύουν στους όγκους, πάνω από το 95% περνούν από τα ενδοθηλιακά κύτταρα, και όχι ανάμεσα στα κενά μεταξύ αυτών των κυττάρων.
«Η δουλειά μας καταρρίπτει το μακρόχρονο δόγμα στο συγκεκριμένο τομέα και προτείνει μια εντελώς νέα θεωρία», λέει ο Abdullah Syed, ένας από τους επιστήμονες που έλαβαν μέρος στη μελέτη.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε σήμερα στο περιοδικό Nature Materials.
«Παρατηρήσαμε να εισέρχονται πολλά νανοσωματίδια στα ενδοθηλιακά κύτταρα από τα αιμοφόρα αγγεία και να εξέρχονται στον όγκο σε διάφορες καταστάσεις. Τα ενδοθηλιακά κύτταρα φαίνεται να είναι ζωτικής σημασίας για τη μεταφορά των νανοσωματιδίων».
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η παθητική διάχυση νανοσωματιδίων δεν ήταν ο βασικός μηχανισμός εισόδου στο όγκο. Έλαβαν περισσότερες από 400 εικόνες δειγμάτων ιστών από ζωικά μοντέλα και είδαν λίγα κενά ενδοθηλιακά σε σχέση με τα νανοσωματίδια. Παρατήρησαν την ίδια τάση χρησιμοποιώντας την απεικόνιση φθορισμού 3-D σε ζωντανά ζώα.
Παρομοίως, βρήκαν λίγα κενά μεταξύ των ενδοθηλιακών κυττάρων σε δείγματα από ασθενείς με καρκίνο του ανθρώπου.
Η ομάδα τότε επινόησε ένα ζωικό μοντέλο που σταμάτησε τελείως τη μεταφορά νανοσωματιδίων μέσω των ενδοθηλιακών κυττάρων. Αυτό τους επέτρεψε να απομονώσουν τη συμβολή της παθητικής μεταφοράς μέσω των κενών μεταξύ των ενδοθηλιακών κυττάρων, τα οποία αποδείχθηκαν ελάχιστα.
Μάλιστα, οι ερευνητές κατάφεραν να επινοήσουν, όχι ένα αλλά πολλούς ενεργούς μηχανισμούς με τους οποίους τα ενδοθηλιακά κύτταρα μπορούν να μεταφέρουν νανοσωματίδια σε όγκους, συμπεριλαμβανομένων των μηχανισμών δέσμευσης, ενδο-ενδοθηλιακών διαύλων που μέχρι πρότινος δεν είχαν καν ανακαλυφθεί από την επιστημονική κοινότητα.
Εν τω μεταξύ, τα αποτελέσματα έχουν θετικές συνέπειες για τη θεραπεία των καρκινικών όγκων με νανοσωματίδια.
Ένα άλλο μέλος της έρευνας, ο Shrey Sindhwani αναφέρει ότι: «Αυτά τα ευρήματα θα αλλάξουν τον τρόπο που σκεφτόμαστε για την έγχυση φαρμάκων σε όγκους που χρησιμοποιούν νανοσωματίδια. Η καλύτερη κατανόηση του φαινομένου μεταφοράς νανοσωματιδίων θα βοηθήσει τους ερευνητές να σχεδιάσουν πιο αποτελεσματικές θεραπείες κατά του καρκίνου».
