A gyógyszerszállító DNS-aptamerek kettős hatást biztosítanak a leukémia őssejtekkel szemben

A gyógyszerszállító DNS-aptamerek kettős hatást biztosítanak a leukémia őssejtekkel szemben

Az Illinois Egyetem Urbana-Champaign kutatói jelentése szerint a gyógyszerhordozó DNS-t tartalmazó DNS-aptamerek 2-2 ütést képesek kifejteni a leukémiában azáltal, hogy pontosan megcélozzák azokat a megfoghatatlan rákos őssejteket, amelyek rákot okoznak.

Az aptamerek – rövid, egyszálú DNS-töredékek, amelyek nagyobb antitestekhez hasonló molekulákat tudnak létrehozni – nemcsak rákgyógyszereket szállítanak, hanem maguk is mérgezőek a rákos őssejtekre – mondták a kutatók.

Xing Wang, a biomérnöki és kémia professzora által vezetett kutatók eredményeiket a folyóiratban dokumentálták.Fejlett funkcionális anyagok.

Ez a munka megmutatja, hogyan lehet eljutni a leukémia gyökeréhez. A célzott rákkezeléseknek gyakran vannak toxicitási vagy hatékonysági problémái. Aptamereink kifejezetten ezeket az őssejteket keresik, és hatékonyan elpusztítják őket. "

Xing Wang, U. of I. Biomérnöki és kémia professzor

A leukémiát és más vérrákokat nehezebb megcélozni, mint a lokalizált daganatokat termelő rákos megbetegedéseket, mivel a rákos sejtek az egész szervezetben keringenek, és nem távolíthatók el sebészeti úton – mondta Abhisek Dwivedy posztdoktori kutató, a tanulmány első szerzője. A leukémiának magas a visszaesési aránya, mivel az őssejtekből kiszabadul. Bár a rákos sejtek elenyésző részét alkotják, a leukémiás őssejtek kemoterápiával kiküszöbölhetők úgy, hogy visszahúzódnak a csontvelőbe, mivel közös markerekkel és tulajdonságokkal rendelkeznek, mondta Dwivedy. A rákos sejtek néha évekig lappanghatnak, majd később szaporodnak és vándorolnak.

"Fontos, hogy a leukémiát, a limfómát vagy más vérrákokat, amelyeket ténylegesen megcélozunk, és eltávolítsuk ezeket az őssejteket, mert amíg ezek megmaradnak, visszaesést és másodlagos rákot okozhatnak" - mondta Dwivedy.

A kutatók először olyan DNS-aptamereket hoztak létre, amelyek az akut mieloid leukémia őssejtek felszínén található markereket keresik. Nemcsak a rákot akarták megcélozni, hanem az őssejteket is.

"Egy nagy dolog, amit megmutattunk ebben a tanulmányban, hogy két célpont jobb, mint egy a szelektivitás szempontjából" - mondta Wang. "Vérrákokra ismertek olyan antitest-gyógyszer konjugátumok, amelyek egy markert céloznak meg, de ez a marker számos egészséges sejtben is megtalálható. Tehát sok a toxicitás az antitest-konjugátumokkal. Azonban két célpontot használtunk: a leukémiás rákos sejtekben és a leukémia őssejtekben általában megtalálható kombinációt. A kettő együtt egy nagyon specifikus célpontot ad."

A kutatók ezután aptamereiket a daunorubicin leukémia elleni gyógyszerrel kombinálták. A kábítószerrel töltött aptamerek a gyógyszert a célpontjukhoz viszik, és a sejten belül felszabadítják a hatóanyagot, hogy a hatóanyag hatást fejtse ki.

"Ez különösen fontos az olyan gyógyszerek esetében, mint a daunorubicin, mivel maga a gyógyszer nem képes könnyen átjutni a sejtmembránon. Az aptamerek azonban hordozhatják őket" - mondta Dwivedy.

A kutatók leukémiás sejttenyészetekben és élő leukémiás egerekben tesztelték a gyógyszerszállító aptamereket.

72 óra elteltével az aptamer önmagában 40 százalékkal csökkentette a rákos sejteket a tenyészetben, ami az aptamer rákkal szembeni toxicitását mutatja. Amikor az aptamerek a leukémia elleni gyógyszert hordozták, a sejteket a gyógyszer standard dózisánál 500-szor kisebb dózissal törölték ki. Leukémiában szenvedő egerekben a gyógyszer aptamerrel történő bejuttatása a klinikai standardnál tízszer kisebb dózisban azonos hatékonyságot mutatott, és azt mutatta, hogy az aptamer és a gyógyszer egy-két ütése hatékonyabb, mint bármelyik önmagában.

"Ez izgalmas volt számunkra, mert a rákkutatásban az in vitro nem mindig az, amit a testben látunk. Ennek ellenére kiváló túlélést és daganatcsökkenést tapasztaltunk az aptamer-gyógyszer konjugátumainkkal kezelt egerekben a terápiás dózis tizedével, és nem volt célzott hatás" - mondta Wang.

A kutatók azt mondták, remélik, hogy kibővíthetik gyógyszerszállító aptamerek kínálatát azáltal, hogy azonosítják a kulcsfontosságú címkék kombinációit más rákos megbetegedések esetén, és az aptamereket más gyógyszerekhez kötik.

"Minden rákos sejt felszíni biomarkereiben van egy aláírás. Ha találunk olyan markereket, amelyek egyedileg jelen vannak a rákos sejtekben, akkor más rákos megbetegedéseket is megcélozhatunk. Tapasztalataim szerint sokkal könnyebb a DNS-molekulákkal kombinálni egy gyógyszert, mint a fehérjéket, így több gyógyszer terjedésének lehetősége nyílik meg ilyen módon" - mondta Dwivedy.

Az Országos Egészségügyi Intézet és a Nemzeti Tudományos Alapítvány támogatta ezt a munkát. Wang kapcsolatban áll az illinoisi Rákkutató Központtal, a Carl R. Woese Genomikus Biológiai Intézettel és a Holonyak Mikro- és Nanotechnológiai Laboratóriummal az U. of I.-ben.

Források: