Az Ohio State University munkatársai laboratóriumi körülmények között olyan leukémiás sejtekkel kísérleteznek, amelyek rezisztenssé váltak a gyógyszer felszívódásával szemben, de elpusztulnak, ha a hatóanyagot egy DNS kapszulába csomagolva kínálják fel nekik.
Korábban más kutatók is használták már ugyanezt a csomagolástechnikát, az úgynevezett „DNS origamit” gyógyszerrezisztens tumorokban. Ez azonban az első alkalom, hogy a kutatók kimutatták e technika hatásosságát a gyógyszereknek ellenálló leukémia sejteknél is.
Az eljárás tesztelése egerekben is elkezdődött, s remény van rá, hogy pár éven belül humán rákos kísérletekre is tovább lehet lépni. A projekt korai eredményei a Small című folyóiratban jelentek meg.
Egy preklinikai modellben az akut mieloid leukémiát (AML) vizsgálták, amely a daunorubicin hatóanyaggal szemben fejlesztett ki ellenállást. Pontosabban, amikor a daunorubicin molekulák megjelennek, az AML sejt felismeri őket, majd kilöki a sejtfal nyílásain keresztül. A rezisztencia mechanizmusa úgy működik, mint a búvárszivattyú, amelyik a pincéből pumpálja ki a befolyt esővizet – állítja John Byrd, a tanulmány társszerzője, az egyetem Wexner gyógyászati központjának belgyógyász-hematológusa.
„A ráksejtek újszerűen képesek ellenállni gyógyszereknek, mint ez a szivattyús példa is mutatja. Ezért izgalmas a gyógyszer csomagolása, hogy megkerülhessük a védelmet, s annyi hatóanyagot halmozhassunk fel ezzel a sejtben, amitől már elpusztul. Potenciálisan képesek vagyunk olyan struktúrákat kialakítani, amelyek a gyógyszereket szelektíven a rákos sejtekhez szállítják és békén hagyják a többit, így nem okoznak mellékhatásokat” – mondta Byrd.
„A DNS origami nanoszerkezetek potenciálisan nagyon jó gyógyszeradagolók. Nem csak eredményesen szállíthatják a hatóanyagot, hanem lehetővé teszik az új módszerek megismerését a gyógyszerek célzott szétterítésére. Például nagyon pontosan változhat a szerkezet alakja vagy mechanikai merevsége, amely hatással lehet a sejtekbe való behatolásra” – szögezte le Castro.
A tesztek során kiderült: a daunorubicinnek hatékonyan ellenálló AML-sejtekbe hatékonyan szívódnak fel a gyógyszermolekulák, amikor apró, rúd alakú DNS kapszulákba rejtik őket. A kutatók nyomon tudják követni a sejten belül a kapszulákat fluoreszcens címkék segítségével. A mintegy 15 nanométer széles és 100 nanométer hosszú kapszulák körülbelül 100-szor kisebbek, mint a rákos sejtek, így képesek beléjük szivárogni. Amikor a kapszula szerkezete felbomlik, a daunorubicin kiszabadul, majd beépül a sejt DNS-ébe, és megakadályozza, hogy le tudja másolni magát.
A sejtszervecskék a kapszulákat megpróbálják megemészteni, mint a táplálékot. Ha a kapszula szétesik, a hatóanyag elárasztja a sejtet. A legtöbb kapszulás gyógyszerrel kezelt sejt elpusztul 15 órán belül.
Castro rámutatott, hogy a DNS egy polimer. S bár mi elsősorban örökítőanyagként ismerjük, kiválóak a mechanikai tulajdonságai is, apró készülékeket, eszközöket vagy tartályokat lehet építeni belőlük. Ehhez kihasználják a DNS-szekvenciákat, amelyek természetesen vonzzák, és bizonyos módon megkötik egymást, s ezzel lehetővé teszik hasznos formák kialakítását. A DNS ilyen felhasználás mellett semmi egyebet nem csinál, mint mechanikai feladatokat lát el.
Byrd szerint az általuk kifejlesztett technika potenciálisan működni fog a legtöbb gyógyszerrezisztens rák esetében, de valószínűleg használható lesz például a gyógyszerrezisztens baktériumok leküzdésében, ahol a gyógyszereknek való ellenállás mechanizmusa más lehet, mint a ráknál.
Forrás: Phys.org
