Kemoterapi, kanser tedavisinin temel dayanak noktasıdır. Etkili olmakla birlikte, bu terapi gelişigüzel hızla bölünen hücreleri – kanserli veya başka türlü – öldürür, bu nedenle hastalar sıklıkla ciddi yan etkiler yaşar ve sonuçta faydasını sınırlar.
Peki ya tüm vücutta aktif olmayan bir kemoterapötik vermenin ve ilacı bir tümörün içinde ‘etkinleştirmenin’ bir yolu olsaydı? Bu strateji, potansiyel olarak daha yüksek dozlu (ve daha etkili) tedavilere izin verirken yan etkileri sınırlayabilir.
Nanozimleri girin. Nanomalzemelerden oluşan bu yapay enzimler, etkisiz bir ilacı (veya ön ilacı) fonksiyonel formuna dönüştürmek gibi önceden belirlenmiş kimyasal reaksiyonları gerçekleştirebilir. Bir tümöre enjekte edilir ve bir ön ilaca maruz bırakılırsa, nanozimler, sağlıklı dokulara verilen zararı en aza indirirken tümör içindeki bir kanser ilacını seçici olarak aktive ederek lokalize “ilaç fabrikaları” haline gelebilir.
Massachusetts Amherst Üniversitesi’ndeki (UMass Amherst) biyomühendisler ve kimyagerler, yaygın olarak kullanılan bir kemoterapötik olan aktif olmayan bir florourasil formunu aktif formuna dönüştürebilen bir nanozim geliştirdiler. Bir meme kanseri fare modelinde değerlendirildiğinde, tedavileri, önemli ölçüde daha az karaciğer hasarı ile tümörleri standart fluorourasil kemoterapisi kadar etkili bir şekilde küçültebilir. Tüm vücutta değil tümör bölgesinde kemoterapötik dozları artırarak, bu strateji potansiyel olarak önemli ölçüde daha az toksisite ile standart kemoterapi kadar terapötik fayda sağlayabilir. Bu yöntemin sonuçları yakın zamanda The Journal of Controlled Release’de yayınlandı.
“Kanser tedavileri için hedefe yönelik, daha güvenli tedaviler geliştirmek, bu alanda her zaman büyük bir öncelik olacaktır.” NIBIB’de Keşif Bilimi ve Teknolojisi Bölümü’nde program direktörü olan Ph.D. Luisa Russell açıkladı. “Bu araştırma, klinik öncesi bir meme kanseri modelinde etkinlikten ödün vermeden mevcut bir kemoterapiyi daha az toksik hale getirmenin bir yolunu gösteriyor. Özellikle, bu teknik potansiyel olarak diğer ilaç türlerine uygulanabilir ve çeşitli farklı koşullar için hedefli tedavilerin önünü açabilir.”
Tümöre Özgü İlaç Fabrikaları Kurmak
Nanozimlerin tasarımı şu şekildedir: ultra küçük altın nanopartiküller, pozitif yüklü moleküllerle yoğun bir şekilde kaplanmıştır ve bu da onları (negatif yüklü olan) hücre yüzeylerine güçlü bir şekilde çekmelerini sağlar. Daha sonra, nanoparçacıkların içine bir metal katalizör – bu durumda paladyum – eklenir. Paladyum, nanozimlerin aktivitesine güç verir ve biyo-ortogonal kataliz (vücudumuzda doğal olarak meydana gelmeyen reaksiyonlar) gerçekleştirebilir. Spesifik olarak, paladyum, aktivitelerini bloke etmek için ilaçlara eklenebilen propargil grupları adı verilen molekülleri kaldırabilir.
“Paladyum gibi metal katalizörler, biyolojik sistemlerde ön ilaçları seçici olarak aktive etmenin yeni bir yolu olarak ortaya çıkıyor” dedi kıdemli çalışma yazarı, UMass Amherst’te kimya profesörü olan Ph.D. Vincent Rotello. “Paladyumu ultra küçük, pozitif yüklü nanoparçacıklarımıza kapsülleyerek, elektrostatik olarak nanozimleri tümör dokusuna ‘cırtlayabilir’, katalizörü yerine sabitleyebiliriz” diye açıkladı. hedef dışı etkileri azaltırken terapötik etkinliği artırırekledi.
Tedavileri, paladyum dolgulu nanozimleri pro-fluorourasil (ilacın bir propargil grubu ile etiketlenmiş bir versiyonu) ile birleştirir. Nanozimler doğrudan tümörlere enjekte edildikten sonra, farelere sistemik olarak pro-florourasil verilir (böylece ilaç tüm vücutta dolaşır). İlaç tümöre gittiğinde, nanozimler propargil grubunu ayırarak çevredeki hücreleri öldüren kemoterapötiği aktive eder.
Araştırmacılar meme tümörü olan farelerde nanozim tedavilerini standart fluorourasil ile karşılaştırdılar. Her iki tedavi de tümörleri önemli ölçüde küçültürken, standart fluorourasil verilen fareler önemli ölçüde daha fazla karaciğer hasarı yaşadı (bu, fluorourasil bazlı kemoterapinin en yaygın yan etkisidir).
“Paladyum dolgulu nanozimlerimiz, bir propargil grubu eklenerek aktivitesi bloke edilebilen herhangi bir ilaç veya bileşik ile potansiyel olarak kullanılabilir.” dedi Rotello. “Bu stratejiyi kullanarak kemoterapötikler, anti-mikrobiyaller ve anti-enflamatuarlar üretiyoruz.” Ayrıca, nanozimlere (ek ön ilaçları aktive eden farklı biyo-ortogonal reaksiyonlar gerçekleştirebilen) başka metal katalizörlerin eklenebileceğini de kaydetti.
“Stratejimizin insanlarda değerlendirilmeden önce biraz ince ayara ihtiyacı olsa da, nanozimle kolaylaştırılan ilaç salımının hedefli, daha güvenli tedaviler için potansiyel bir oyun değiştirici olabileceğine inanıyorum.”
Kaynak: https://www.nibib.nih.gov/
Source: www.azonano.com