Τα απταμερή DNA χορήγησης φαρμάκων παρέχουν διπλή δράση κατά των βλαστοκυττάρων λευχαιμίας

Τα απταμερή DNA χορήγησης φαρμάκων παρέχουν διπλή δράση κατά των βλαστοκυττάρων λευχαιμίας

Τα απταμερή DNA που περιέχουν DNA που μεταφέρει φάρμακα μπορούν να δώσουν δύο-δύο γροθιές στη λευχαιμία στοχεύοντας με ακρίβεια τα άπιαστα καρκινικά βλαστοκύτταρα που προκαλούν καρκίνο, αναφέρουν ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Ιλινόις Urbana-Champaign.

Τα απταμερή - σύντομα, μονόκλωνα αποσπάσματα DNA που μπορούν να κάνουν μόρια σαν μεγαλύτερα αντισώματα - όχι μόνο παρέχουν αντικαρκινικά φάρμακα αλλά είναι και τα ίδια τοξικά για τα καρκινικά βλαστοκύτταρα, είπαν οι ερευνητές.

Με επικεφαλής τον Xing Wang, καθηγητή βιομηχανικής και χημείας U. of I. of I., οι ερευνητές τεκμηρίωσαν τα ευρήματά τους στο περιοδικόΠροηγμένα λειτουργικά υλικά.

Αυτή η εργασία δείχνει έναν τρόπο για να φτάσουμε στη ρίζα της λευχαιμίας. Οι στοχευμένες θεραπείες για τον καρκίνο συχνά έχουν προβλήματα με την τοξικότητα ή την αποτελεσματικότητα. Τα απταμερή μας αναζητούν συγκεκριμένα αυτά τα βλαστοκύτταρα και τα σκοτώνουν αποτελεσματικά. "

Xing Wang, U. of I. Καθηγητής Βιομηχανικής και Χημείας

Η λευχαιμία και άλλοι καρκίνοι του αίματος είναι πιο δύσκολο να στοχευτούν από τους καρκίνους που παράγουν εντοπισμένους όγκους, επειδή τα καρκινικά κύτταρα κυκλοφορούν σε όλο το σώμα και δεν μπορούν να αφαιρεθούν χειρουργικά, δήλωσε ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Abhisek Dwivedy, πρώτος συγγραφέας της εργασίας. Η λευχαιμία έχει υψηλό ποσοστό υποτροπής λόγω της διαφυγής της από τα βλαστοκύτταρα. Αν και αποτελούν ένα μικρό κλάσμα καρκινικών κυττάρων, τα βλαστοκύτταρα λευχαιμίας μπορούν να εξαλειφθούν με χημειοθεραπεία υποχωρώντας στον μυελό των οστών επειδή μοιράζονται δείκτες και ιδιότητες, είπε ο Dwivedy. Τα καρκινικά κύτταρα μπορεί μερικές φορές να παραμονεύουν για χρόνια και αργότερα να πολλαπλασιάζονται και να μεταναστεύουν.

«Είναι σημαντικό η λευχαιμία, το λέμφωμα ή άλλοι καρκίνοι του αίματος που στοχεύουμε και να εξαλείψουν αυτά τα βλαστοκύτταρα, γιατί όσο παραμένουν, μπορούν να προκαλέσουν υποτροπή και δευτερογενείς καρκίνους», είπε ο Dwivedy.

Οι ερευνητές δημιούργησαν για πρώτη φορά απταμερή DNA που αναζητούν δείκτες που βρίσκονται στην επιφάνεια βλαστικών κυττάρων οξείας μυελογενούς λευχαιμίας. Ήθελαν να στοχεύσουν συγκεκριμένα όχι μόνο τον καρκίνο, αλλά και τα βλαστοκύτταρα.

«Ένα σημαντικό πράγμα που δείξαμε σε αυτή τη μελέτη είναι ότι δύο στόχοι είναι καλύτεροι από έναν όσον αφορά την επιλεκτικότητα», είπε ο Wang. "Υπάρχουν γνωστά προϊόντα σύζευξης αντισώματος-φαρμάκου για καρκίνους του αίματος που στοχεύουν έναν δείκτη, αλλά αυτός ο δείκτης βρίσκεται επίσης σε πολλά υγιή κύτταρα. Επομένως, υπάρχει μεγάλη τοξικότητα με τα συζεύγματα αντισωμάτων. Ωστόσο, χρησιμοποιήσαμε δύο στόχους: έναν συνδυασμό που βρίσκεται συνήθως σε καρκινικά κύτταρα λευχαιμίας και βλαστοκύτταρα λευχαιμίας. Τα δύο μαζί δίνουν έναν πολύ συγκεκριμένο στόχο."

Στη συνέχεια οι ερευνητές συνδύασαν τα απταμερή τους με το φάρμακο daunorubicin που καταπολεμά τη λευχαιμία. Τα φορτωμένα με φάρμακα απταμερή μεταφέρουν το φάρμακο στον στόχο τους και απελευθερώνουν το φάρμακο μόλις εισέλθει στο κύτταρο για να δράσει το φάρμακο.

"Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για φάρμακα όπως η δαουνορουβικίνη, επειδή το ίδιο το φάρμακο δεν μπορεί εύκολα να διασχίσει την κυτταρική μεμβράνη. Αλλά τα απταμερή μπορούν να τα μεταφέρουν", είπε ο Dwivedy.

Οι ερευνητές δοκίμασαν τα απταμερή που χορηγούν φάρμακο σε καλλιέργειες κυττάρων λευχαιμίας και σε ζωντανά ποντίκια με λευχαιμία.

Μετά από 72 ώρες, το απταμερές μόνο είχε μειώσει τα καρκινικά κύτταρα στην καλλιέργεια κατά 40 τοις εκατό, αποδεικνύοντας την τοξικότητα του απταμερούς στον καρκίνο, αναφέρουν οι ερευνητές. Όταν τα απταμερή έφεραν το φάρμακο για την καταπολέμηση της λευχαιμίας, τα κύτταρα εξαφανίστηκαν με δόση 500 φορές μικρότερη από την τυπική δόση του φαρμάκου. Σε ποντίκια με λευχαιμία, η χορήγηση του φαρμάκου μέσω απταμερούς έδωσε ίση αποτελεσματικότητα σε δόση δέκα φορές μικρότερη από το κλινικό πρότυπο και έδειξε ότι το ένα-δύο γροθιές του απταμερούς και του φαρμάκου είναι πιο αποτελεσματικό από το καθένα μόνο του.

"Αυτό ήταν συναρπαστικό για εμάς γιατί στην έρευνα για τον καρκίνο, αυτό που βλέπουμε in vitro δεν είναι πάντα αυτό που βλέπουμε στο σώμα. Ωστόσο, είδαμε εξαιρετική επιβίωση και μείωση του όγκου στα ποντίκια που έλαβαν θεραπεία με τα συζεύγματα απταμερούς-φαρμάκου στο ένα δέκατο της θεραπευτικής δόσης και χωρίς αποτελέσματα εκτός στόχου", είπε ο Wang.

Οι ερευνητές δήλωσαν ότι ελπίζουν να επεκτείνουν τη σειρά απταμερών που παρέχουν φάρμακα εντοπίζοντας βασικούς συνδυασμούς ετικετών για άλλους καρκίνους και συνδέοντας τα απταμερή με άλλα φάρμακα.

"Κάθε καρκινικό κύτταρο έχει μια υπογραφή στους βιοδείκτες της επιφάνειάς του. Εάν μπορούμε να βρούμε δείκτες που υπάρχουν μοναδικά στα καρκινικά κύτταρα, μπορούμε να στοχεύσουμε και άλλους καρκίνους. Επίσης, από την εμπειρία μου, είναι πολύ πιο εύκολο να συνδυάσουμε ένα φάρμακο με τα μόρια του DNA παρά με τις πρωτεΐνες, οπότε ανοίγει η πιθανότητα για περισσότερα φάρμακα να διαδοθούν με αυτόν τον τρόπο", είπε ο Dwivedy.

Τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών υποστήριξαν αυτό το έργο. Ο Wang είναι συνδεδεμένος με το Κέντρο Καρκίνου στο Ιλινόις, το Ινστιτούτο Γονιδιωματικής Βιολογίας Carl R. Woese και το Εργαστήριο Μικρο και Νανοτεχνολογίας Holonyak στο U. of I.

Πηγές: