Vaistų tiekimo DNR aptameriai suteikia dvigubą poveikį leukemijos kamieninėms ląstelėms

Vaistų tiekimo DNR aptameriai suteikia dvigubą poveikį leukemijos kamieninėms ląstelėms

Ilinojaus universiteto Urbana-Champaign tyrėjai praneša, kad DNR aptameriai, kuriuose yra vaistus nešančios DNR, gali paveikti leukemiją 2–2 kartus, tiksliai nukreipdami į sunkiai įmanomas vėžio kamienines ląsteles, kurios sukelia vėžį.

Pasak mokslininkų, aptamerai – trumpi viengrandžiai DNR fragmentai, galintys sudaryti molekules kaip didesnius antikūnus – ne tik tiekia vaistus nuo vėžio, bet ir patys yra toksiški vėžio kamieninėms ląstelėms.

Vadovaujami Xing Wang, I. of I. universiteto bioinžinerijos ir chemijos profesoriaus, mokslininkai dokumentavo savo išvadas žurnalePažangios funkcinės medžiagos.

Šis darbas parodo būdą, kaip pasiekti leukemijos šaknį. Tikslinis vėžio gydymas dažnai turi toksiškumo ar veiksmingumo problemų. Mūsų aptamerai specialiai ieško šių kamieninių ląstelių ir veiksmingai jas naikina. “

Xing Wang, U. of I. Bioinžinerijos ir chemijos profesorius

Leukemija ir kiti kraujo vėžiai yra sunkiau nukreipti į vėžį, sukeliantį lokalizuotus navikus, nes vėžio ląstelės cirkuliuoja visame kūne ir negali būti pašalintos chirurginiu būdu, sakė pirmasis šio straipsnio autorius, doktorantas Abhisek Dwivedy. Leukemija pasižymi dideliu atkryčių dažniu dėl jos pabėgimo iš kamieninių ląstelių. Nors leukemijos kamieninės ląstelės sudaro nedidelę vėžio ląstelių dalį, jos gali būti pašalintos taikant chemoterapiją, atsitraukiant į kaulų čiulpus, nes jos turi bendrų žymenų ir savybių, sakė Dwivedy. Vėžio ląstelės kartais gali slypėti metus, o vėliau daugintis ir migruoti.

„Svarbu, kad leukemija, limfoma ar kiti kraujo vėžiai, į kuriuos iš tikrųjų būtų nukreipti, ir pašalintų šias kamienines ląsteles, nes tol, kol jos išliks, jos gali sukelti atkrytį ir antrinį vėžį“, – sakė Dwivedy.

Mokslininkai pirmiausia sukūrė DNR aptamerius, kurie ieško žymenų, rastų ūminės mieloidinės leukemijos kamieninių ląstelių paviršiuje. Jie norėjo konkrečiai nukreipti ne tik į vėžį, bet ir į kamienines ląsteles.

„Vienas didelis dalykas, kurį parodėme šiame tyrime, yra tai, kad du tikslai yra geresni už vieną selektyvumo požiūriu“, - sakė Wang. "Yra žinomi antikūnų ir vaistų konjugatai, skirti kraujo vėžiui gydyti, kurie nukreipti į žymenį, tačiau tas žymeklis taip pat randamas daugelyje sveikų ląstelių. Taigi antikūnų konjugatai yra labai toksiški. Tačiau mes panaudojome du taikinius: derinį, kuris dažniausiai randamas leukemijos vėžio ląstelėse ir leukemijos kamieninėse ląstelėse. Abu kartu suteikia labai specifinį tikslą."

Tada mokslininkai savo aptamerus sujungė su leukemija kovojančiu vaistu daunorubicinu. Vaisto pripildyti aptameriai nuneša vaistą į savo tikslą ir išleidžia vaistą patekę į ląstelę, kad vaistas pradėtų veikti.

"Tai ypač svarbu vaistams, tokiems kaip daunorubicinas, nes pats vaistas negali lengvai pereiti per ląstelės membraną. Tačiau aptamerai gali juos nešioti", - sakė Dwivedy.

Tyrėjai ištyrė vaistus tiekiančius aptamerius leukemijos ląstelių kultūrose ir gyvose pelėse, sergančiose leukemija.

Po 72 valandų vien aptameris sumažino vėžio ląstelių skaičių kultūroje 40 procentų, o tai rodo aptamero toksiškumą vėžiui, praneša mokslininkai. Kai aptamerai nešiojo su leukemija kovojantį vaistą, ląstelės buvo išnaikintos 500 kartų mažesne doze nei standartinė vaisto dozė. Pelėms, sergančioms leukemija, vaisto tiekimas per aptamerį buvo vienodai veiksmingas, kai dozė yra dešimt kartų mažesnė už klinikinį standartą ir parodė, kad aptamerio ir vaisto suspaudimas vienas arba du yra veiksmingesnis nei vienas.

"Mums tai buvo įdomu, nes atliekant vėžio tyrimus, tai, ką matome in vitro, ne visada yra tai, ką matome kūne. Nepaisant to, mes matėme puikų išgyvenamumą ir auglių sumažėjimą pelėms, gydomoms mūsų aptamero ir vaistų konjugatais, naudojant dešimtadalį terapinės dozės ir jokio pašalinio poveikio", - sakė Wang.

Tyrėjai teigė, kad tikisi išplėsti savo vaistus tiekiančių aptamerių rinkinį, nustatydami pagrindinius kitų vėžio formų žymenų derinius ir surišdami aptamerius su kitais vaistais.

"Kiekviena vėžinė ląstelė turi parašą savo paviršiaus biomarkeriuose. Jei rasime vėžinėse ląstelėse unikalių žymenų, galime nukreipti ir į kitus vėžinius susirgimus. Be to, mano patirtis rodo, kad vaistus su DNR molekulėmis derinti yra daug lengviau nei baltymus, tai atveria galimybes tokiu būdu plisti daugiau vaistų", - sakė Dwivedy.

Nacionaliniai sveikatos institutai ir Nacionalinis mokslo fondas palaikė šį darbą. Wang yra susijęs su Vėžio centru Ilinojaus valstijoje, Carl R. Woese genominės biologijos institutu ir Holonyak mikro ir nanotechnologijų laboratorija I.

Šaltiniai: