A tripla negatív emlőrák új kezelési módszere

Az ACS Biomaterials Science & Engineering folyóiratban május 10-én jelent meg a NYU School of Engineering kutatóinak cikke, amelyben a hagyományos célzott kezelésekkel szemben ellenálló tripla-negatív emlőrák (TNBC; triple negative breast cancer) terápiájában dolgoztak ki egy hidrogéleket alkalmazó új megközelítést. A többi emlőrák-altípustól eltérően a TNBC esetében hiányoznak a receptor biomarkerek - például az ösztrogénreceptorok és a humán epidermális növekedési faktor 2 receptor -, így nem reagál a standard kezelésekre. Következésképpen a TNBC-betegek számára továbbra is a kemoterápia marad az elsődleges lehetőség. A kemoterápia hatékonyságát azonban gyakran akadályozza a gyógyszerrezisztencia kialakulása, ami innovatív megközelítéseket tesz szükségessé a kezelési eredmények javítására.

Az elmúlt években megnőtt az érdeklődés a TNBC kemoterápiájának hatékonyság-növelése iránt, mivel a továbbfejlesztett gyógyszerbeviteli rendszerek ígéretes eredményeket mutattak. Az egyik ilyen ígéretes módszer a biokompatibilis anyagok, köztük lipidek, polimerek és fehérjék hordozóként való felhasználása a kemoterápiás szerek kapszulázásában. Az ilyen innovatív anyagok közül a fehérjealapú hidrogélek különösen vonzó lehetőségnek bizonyultak biokompatibilitásuk, finoman alakítható tulajdonságaik és szabályozott hatóanyag-felszabadulást biztosító képessége miatt.

Ezen a területen jelenthet újabb áttörést a mostani kutatás során kifejlesztett fehérjealapú hidrogél, a Q8, amely figyelemre méltó előnyöket mutat a korábbi anyagokhoz képest. A hidrogél molekuláris jellemzőinek gépi tanulásos (machine learning) algoritmus segítségével történő finomhangolásával a kutatóknak sikerült a Q8-at úgy kialakítaniuk, hogy kétszeresére növeljék a zselésedési sebességet és mechanikai szilárdságát. Egér modellszervezetekben a Q8-ba kapszulázott doxorubicin a pontosabb szállítás következtében szignifikánsan jobb tumorszuppressziót eredményezett, mint a hagyományos doxorubicin kezelés önmagában. Ez az eredmény jelentős előrelépést jelent a TNBC nem invazív, célzott terápiáinak fejlesztésében, új reményt nyújtva az emlőrák ezen agresszív formájával küzdő betegek számára.

A fehérjealapú hidrogélekben hatalmas potenciál rejlik, mivel a hatóanyagok célba juttatásának rendkívül sokoldalú platformjai: egyedi tulajdonságaik segíthetnek a kemoterápiával kapcsolatos, régóta fennálló kihívások leküzdésében, így például jelentősen növelhetik a hatóanyagok gyenge biológiai hozzáférhetőségét és letörhetik a terápiarezisztenciát. Ezen túlmenően a hidrogélek szubkután alkalmazása csökkenti a betegekre nehezedő terheket, mivel használatuk kevesebb számú terápiás beavatkozást és rövidebb kezelési időt igényel. A Q8 hidrogél szubkután injekcióval beadva a doxorubicin lokalizált, tartós felszabadulását tette lehetővé, és figyelemre méltó módon egyetlen szubkután injekció mindössze 1 héten belül jelentős tumorszuppressziót eredményezett.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Advancements in protein engineering offer hope for cancer therapies

Coiled-Coil Protein Hydrogels Engineered with Minimized Fiber Diameters for Sustained Release of Doxorubicin in Triple-Negative Breast Cancer

Irodalmi hivatkozás:

Dustin Britton et al, Coiled-Coil Protein Hydrogels Engineered with Minimized Fiber Diameters for Sustained Release of Doxorubicin in Triple-Negative Breast Cancer, ACS Biomaterials Science & Engineering (2024). DOI: 10.1021/acsbiomaterials.4c00349