Μια νέα υπόσχεση στην καταπολέμηση του καρκίνου αναδύεται από έρευνα επιστημόνων στο Πανεπιστήμιο RMIT της Αυστραλίας. Η ερευνητική ομάδα έχει αναπτύξει μια καινοτόμο κατηγορία νανοσωματιδίων, ικανών να εντοπίζουν και να εξουδετερώνουν επιλεκτικά τα καρκινικά κύτταρα, αφήνοντας σχεδόν ανέπαφο τον υγιή ιστό. Αυτή η ανακάλυψη, η οποία βασίζεται σε κοινά μέταλλα και όχι σε πολύτιμα υλικά, υπόσχεται θεραπείες που είναι πιο φιλικές προς τον οργανισμό και οικονομικά προσιτές στην παραγωγή τους.
Η «αχίλλειος πτέρνα» των καρκινικών όγκων
Η κεντρική ιδέα πίσω από τη νέα μέθοδο εκμεταλλεύεται μία φυσική αδυναμία των καρκινικών κυττάρων, τα οποία, σε αντίθεση με τα υγιή, λειτουργούν ήδη υπό υψηλό οξειδωτικό στρες. Αυτά τα κύτταρα ζουν, ουσιαστικά, στα όρια αντοχής τους.
Επικεφαλής της μελέτης είναι ο καθηγητής Jian Zhen Ou και ο Δρ. Baoyue Zhang από τη Σχολή Μηχανικών του RMIT. Δημιούργησαν νανοσωματίδια από οξείδιο του μολυβδαινίου (nanodots) που δρουν ως καταλύτες για την περαιτέρω αύξηση αυτού του οξειδωτικού στρες. Όταν τα σωματίδια εισέρχονται στα καρκινικά κύτταρα, απελευθερώνουν δραστικές μορφές οξυγόνου.
«Τα καρκινικά κύτταρα ζουν υπό υψηλότερη πίεση σε σχέση με τα υγιή», εξηγεί ο Δρ. Zhang. «Τα σωματίδια μας ωθούν αυτή την πίεση ένα βήμα παραπέρα – όσο χρειάζεται για να προκαλέσουν την αυτοκαταστροφή τους, ενώ τα υγιή κύτταρα διαχειρίζονται την κατάσταση χωρίς πρόβλημα». Αυτή η διαδικασία οδηγεί στην απόπτωση, τον φυσικό μηχανισμό του οργανισμού για την απομάκρυνση κατεστραμμένων κυττάρων.
Δράση στο σκοτάδι
Ένα από τα πιο εντυπωσιακά χαρακτηριστικά της νέας τεχνολογίας είναι η αυτονομία της. Πολλές σύγχρονες νανο-θεραπείες απαιτούν εξωτερική πηγή φωτός για να ενεργοποιηθούν, περιορίζοντας έτσι τη χρήση τους σε επιφανειακούς όγκους ή απαιτώντας περίπλοκες διαδικασίες για να φτάσει το φως σε βαθύτερα όργανα.
Αντιθέτως, τα νανοσωματίδια του RMIT λειτουργούν αποτελεσματικά χωρίς καμία ενεργοποίηση από φως. Στα εργαστηριακά πειράματα, απέδειξαν την ισχύ τους διασπώντας μια μπλε χρωστική κατά 90% μέσα σε μόλις 20 λεπτά σε απόλυτο σκοτάδι. Αυτή η ιδιότητα τα καθιστά εξαιρετικά υποσχόμενα στην καταπολέμηση όγκων που βρίσκονται βαθιά στο σώμα, όπου το φως δε μπορεί να διεισδύσει εύκολα.
Εντυπωσιακά αποτελέσματα στο εργαστήριο
Σε δοκιμές που διεξήχθησαν σε εργαστηριακό περιβάλλον, τα νανοσωματίδια κατάφεραν να εξοντώσουν κύτταρα καρκίνου του τραχήλου της μήτρας με τριπλάσιο ρυθμό σε σύγκριση με υγιή κύτταρα, μέσα σε μόλις 24 ώρες. Αυτή η επιλεκτικότητα είναι το «κλειδί» για την ανάπτυξη φαρμάκων που θα αποφεύγουν τις σοβαρές παρενέργειες που συνδέονται με τις παραδοσιακές χημειοθεραπείες, οι οποίες συχνά πλήττουν αδιακρίτως και τα καρκινικά και τα υγιή κύτταρα.
Για την επίτευξη αυτών των αποτελεσμάτων, οι επιστήμονες τροποποίησαν τη χημική δομή του οξειδίου του μολυβδαινίου προσθέτοντας ελάχιστες ποσότητες υδρογόνου και αμμωνίου. Αυτή η «μικρο-ρύθμιση» άλλαξε τον τρόπο με τον οποίο τα σωματίδια διαχειρίζονται τα ηλεκτρόνια, επιτρέποντάς τους να παράγουν τα απαραίτητα επίπεδα οξυγόνου για να εξουδετερώσουν τον «εχθρό».
Οικονομία και ασφάλεια
Πέρα από τη βιολογική τους αποτελεσματικότητα, τα νέα νανοσωματίδια παρουσιάζουν και οικονομικό ενδιαφέρον. Κατασκευάζονται από μολυβδαίνιο, ένα μέταλλο ευρείας χρήσης, σε αντίθεση με ακριβά και ενίοτε τοξικά ευγενή μέταλλα όπως ο χρυσός ή ο άργυρος. Αυτό σημαίνει ότι, με την περαιτέρω ανάπτυξη της τεχνολογίας, το κόστος παραγωγής θα μπορούσε να παραμείνει σε χαμηλά επίπεδα, καθιστώντας τις θεραπείες προσβάσιμες σε μεγαλύτερο αριθμό ασθενών.
Τα επόμενα βήματα
Παρά την αισιοδοξία που προκαλούν τα ευρήματα, η επιστημονική ομάδα τονίζει ότι η έρευνα βρίσκεται ακόμα σε πρώιμο στάδιο. Οι πειραματικές διαδικασίες έχουν διεξαχθεί μόνο σε κυτταρικές καλλιέργειες και δεν έχουν εξεταστεί σε ζωντανούς οργανισμούς.
Το επόμενο βήμα για την ομάδα του Κέντρου Αριστείας COMBS του RMIT περιλαμβάνει τον σχεδιασμό συστημάτων στοχευμένης χορήγησης, έτσι ώστε τα νανοσωματίδια να ενεργοποιούνται αποκλειστικά εντός του όγκου, ενώ ταυτόχρονα ελέγχουν την απελευθέρωση των δραστικών μορφών οξυγόνου για την προστασία των υγιών ιστών. Παράλληλα, αναζητούν συνεργασίες με βιοτεχνολογικές και φαρμακευτικές εταιρείες προκειμένου να επιταχυνθούν οι προκλινικές δοκιμές σε ζωικά μοντέλα.
