Metode pemberian obat yang ditargetkan berada pada puncak popularitas - efek titik pada fokus lesi memungkinkan Anda untuk melawan penyakit, hampir tanpa mempengaruhi jaringan yang sehat. Namun demikian, masih ada pertanyaan: bagaimana meningkatkan efektivitas terapi tersebut, mempercepat efek obat, dan meminimalkan akumulasi di dalam tubuh? Para ilmuwan di Laboratorium Nanomaterial Biologis dari NUST MISiS telah bekerja ke arah ini selama beberapa tahun, dan di antara penemuan terbaru dari tim tersebut telah terjadi peningkatan 30% dalam efisiensi pengiriman obat ke tumor ganas menggunakan neutrofil - sel-sel dari sistem kekebalan tubuh. Hasilnya diterbitkan dalam jurnal ilmiah internasional
ACS Nano .
Para ilmuwan melakukan studi intravital (pada jaringan hidup) tentang mekanisme pengiriman obat yang ditargetkan ke tumor ganas menggunakan liposom. Ternyata sel imun neutrofil meningkatkan efisiensi pengiriman obat ke tumor sebesar 30%.
Liposom - vesikula lemak buatan - menembus tumor akibat efek permeabilitas dan retensi (EPR) yang ditingkatkan. Di dalam liposom, obatnya “dijahit”, dan ketika masuk ke jaringan ganas, dilepaskan.
Efek EPR terjadi karena pertumbuhan berlebihan pembuluh darah yang disebabkan oleh kebutuhan abnormal akan oksigen dan nutrisi. Dengan pertumbuhan patologis, pori-pori besar muncul di dinding pembuluh darah dengan diameter hingga 200 nm. Juga, pertumbuhan tumor menyebabkan kompresi pembuluh limfatik dan mencegah aliran normal cairan antar sel. Dengan demikian, liposom menembus tumor dan tidak dapat keluar karena gangguan drainase limfatik.
Dipercayai bahwa karena efek EPR, liposom hanya dapat menembus ke dalam tumor, tetapi tidak ke jaringan yang sehat. Tapi benarkah demikian? Dan apa yang terjadi di kapal?
Dalam perjalanan studi, para ilmuwan mengamati pengiriman obat ke jaringan tikus sehat dan berbagai jenis tumor ganas: kanker payudara, kanker prostat, dan melanoma. Pengamatan dilakukan menggunakan mikroskop intravital, yang memungkinkan Anda untuk mempelajari proses secara langsung dalam organisme hidup.
Liposom "menempel" ke sel kanker“Kesimpulan pertama yang kami terima sebagai hasil penelitian adalah bahwa dua jenis penetrasi liposom dari pembuluh darah ke jaringan terjadi di jaringan hidup. Microleak adalah akumulasi kecil liposom di sekitar pembuluh darah. Proses semacam itu tidak berguna untuk pengobatan tumor, karena tidak memungkinkan obat mencapai sel tumor. Selain itu, kebocoran mikro ditemukan di jaringan sehat, yang menjelaskan toksisitas obat berbasis liposom yang digunakan di klinik modern, ” kata Viktor Naumenko , penulis penelitian, peneliti di Laboratorium Bahan Nanomedis Biomedis di NISU MISiS .
Hasil pengamatan kedua yang paling menarik adalah neutrofil, sejenis sel darah putih, dan sel kekebalan tubuh yang bocor ke jaringan tumor. Ketika neutrofil meninggalkan pembuluh, bersama dengan itu, melalui "pintu terbuka" di dinding pembuluh darah, liposom berhasil menembus ke dalam tumor. Menurut hasil yang diperoleh oleh tim ilmiah, neutrofil meningkatkan efisiensi penetrasi liposom ke dalam tumor sebesar sepertiga.
Penemuan ini memberikan pola yang jelas: neutrofil meningkatkan permeabilitas pembuluh darah tumor untuk pengiriman obat liposom yang ditargetkan, dan karenanya meningkatkan kemungkinan penyembuhan. Selain itu, ini terjadi hanya dalam kasus macroleak, yang merupakan "awan" difus besar dari liposom yang menembus jauh ke dalam tumor, sehingga memastikan pengiriman obat yang ditargetkan.
“Perbedaan antara kedua jenis kebocoran ini penting untuk memahami mekanisme bagaimana obat berbasis liposom bekerja. Hasil kami menunjukkan bahwa kebocoran mikro tidak hanya berkontribusi pada pengiriman obat ke sel tumor, tetapi juga bertanggung jawab atas akumulasi yang tidak diinginkan dalam jaringan sehat. Efek terapeutik tercapai karena macroleakings, dan neutrofil dapat membantu memperkuatnya, ”Viktor Naumenko menekankan.
Tim saat ini sedang melanjutkan studi laboratorium untuk mengurangi efek samping yang tidak diinginkan dari terapi liposom. Pengembangan mekanisme stimulasi buatan untuk produksi neutrofil dalam tubuh pasien untuk meningkatkan onkoterapi adalah salah satu bidang aplikasi yang menjanjikan dari data yang diperoleh.