Olyan mikroszkopikus hordozókat fejlesztettek, amelyek közvetlenül a beteg sejtekhez szállítják a hatóanyagot. Radikálisan csökkenhetnek a kemoterápia mellékhatásai.
Egy emberi hajszál vastagsága nagyjából százezer nanométer. Az az új fejlesztésű kapszula viszont, amelyet rákos daganatok elleni gyógyszerrel töltenek fel, mindössze 200–300 nanométeres. Az apró, 3D-nyomtatással készült szerkezet megoldást jelenthet a modern rákkutatás és onkológia egyik legnagyobb kihívására, vagyis arra, hogy hogyan lehet elpusztítani a daganatot az egész szervezetet mérgező kemoterápiás kezelés nélkül.
A Mississippi Egyetem (Ole Miss) kutatócsoportja a Pharmaceutical Research folyóiratban tette közzé az eredményeket, amelyek szerint az ún. „spanlasztikumok” közvetlenül a daganat helyére ültetve képesek kifejteni kedvező hatásukat.
A hagyományos kemoterápia során a gyógyszer a véráramon keresztül terjed szét az egész testben, így az olyan egészséges, de gyorsan osztódó sejteket is károsítja, mint a haj, a bőr vagy a bélnyálkahártya. Ez okozza a betegek számára megterhelő mellékhatásokat, például a hajhullást és a vérszegénységet.
A rákkutatás és -gyógyítás új iránya
„Ez a tanulmány bevezet egy új 3D-nyomtatási koncepciót, amelyet FRESH 3D-nyomtatásnak hívunk” – magyarázza az egyetem közleményében a gyógyszerészeti és gyógyszeradagolási tanszék vezetője. Mo Maniruzzaman szerint az eljárás lényege az, hogy a hatóanyagot egy speciális implantátumba vagy 3D-szerkezetbe zárják, majd ezt juttatják el a daganatos területre.
A módszer rákellenes mechanizmusa a sejtszintű behatoláson alapul.
A nanorészecskék méretüknek köszönhetően képesek áthatolni a sejtmembránon. „Minden rákellenes szernek a sejten belül kell hatnia, legyen szó az RNS-ről, a DNS-ről vagy egy sejtútvonal gátlásáról” – mutatott rá Jaidev Chakka, a Gyógyszerészeti Kar vezető kutatója. Hozzátette: ha a sejt nem veszi fel a szert, az hatástalan marad, a nanorészecskékbe csomagolt hatóanyag viszont védve marad, a lebomlástól egészen a célba érésig.
Hosszú az út a klinikai alkalmazásig
A technológia különösen hatékony lehet a betegség korai szakaszában, amikor a daganat még nem képzett áttéteket a szervezetben. Mivel a kezelés egyetlen pontra koncentrálódik, a toxikus anyagok nem árasztják el a keringési rendszert. Bár a laboratóriumi kísérletek során – ahol mellráksejteken tesztelték az eljárást – kiemelkedő eredményeket értek el, a szakemberek türelemre intenek.
„Azt vizsgáltuk meg, hogy hogyan hat a gyógyszer in vitro, vagyis a testen kívül” – hangsúlyozta Elom Doe doktorandusz. A kutató úgy véli, mielőtt valódi betegeknél is alkalmaznák a technológiát, élő szervezeteken végzett tesztekre van szükség, ami időigényes folyamat. A kutatócsoport ugyanakkor sikerként könyveli el, hogy bebizonyította: a 3D-nyomtatott hidrogél-alapú rendszerek laboratóriumi körülmények között hatékonyan pusztítják a rákos sejteket. Közben elismerték, hogy a klinikai gyakorlatig még hosszú út és sok munka vár rájuk.
A címlapképen: Elom Doe (balra) és Jaidev Chakka az egyik 3D-nyomtatott implantátummal. Fotó: Hunt Mercier/Ole Miss Digital Imaging Services
A HIPA támogatásával megvalósuló 1,9 millió eurós beruházás révén az amerikai NI egyebek mellett új generációs tesztelési megoldásokat fejleszt.
Pályakezdők és évtizedes tapasztalattal rendelkezők is csatlakozhatnak a Paks II. szakembergárdájához. Az aktuális lehetőségeket a tavaszi állásbörzéken is meg lehet ismerni.