مطالعه نشان می دهد که درمان با نانوذرات RNA گسترش سرطان غیر قابل درمان مغز استخوان را متوقف می کند

مولتیپل میلوما یک سرطان غیر قابل درمان مغز استخوان است که سالانه بیش از 100000 نفر را می کشد. این بیماری که به دلیل گسترش سریع و کشنده اش شناخته شده است، یکی از چالش برانگیزترین موارد برای رسیدگی است. همانطور که این سلول های سرطانی در قسمت های مختلف بدن حرکت می کنند، جهش می یابند و از درمان های احتمالی پیشی می گیرند. افرادی که مبتلا به مولتیپل میلوما شدید و مقاوم به شیمی درمانی تشخیص داده شده اند، معمولاً تنها سه تا شش ماه زنده می مانند. برای جلوگیری از گسترش این بیماری و ایجاد فرصتی برای مبارزه برای کسانی که از آن رنج می برند، به درمان های ابتکاری به شدت نیاز است.

مایکل میچل، جی پیتر و گری اسکیرکانیچ، استادیار نوآوری در مهندسی زیستی (BE)، و کریستین فیگوئروآ-اسپادا، دانشجوی دکترا در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه پنسیلوانیا، یک نانوذرات RNA درمانی ایجاد کردند که آن را غیرممکن می‌کند. برای مولتیپل میلوما برای حرکت و جهش. درمان، شرح داده شده در مطالعه آنها منتشر شده در PNAS، عملکرد جذب سرطان را در رگ های خونی خاموش می کند و مسیرهایی را که از طریق آن سلول های چندگانه میلوما حرکت می کنند غیرفعال می کند.

با خاموش کردن این «جی‌پی‌اس شیمیایی» که باعث مهاجرت سلول‌های سرطانی می‌شود، درمان این تیم گسترش میلوم متعدد را متوقف می‌کند و به حذف کامل آن کمک می‌کند.

سلول‌های اندوتلیال، آنهایی که رگ‌های خونی را می‌پوشانند، پروتئینی تولید می‌کنند که ما برای زنده ماندن به آن نیاز داریم. این پروتئین، CyPA، وظیفه تا کردن و انتقال پروتئین های دیگر را بر عهده دارد. همچنین هنگامی که بیمار می شویم پاسخ سلول های T را فعال می کند.

با این حال، هنگامی که مولتیپل میلوما وجود دارد، سلول‌های اندوتلیال CyPA را بیش از حد بیان می‌کنند و آن را در رگ‌های خونی ترشح می‌کنند، جایی که عملکرد آن بدخیم می‌شود. در اینجا، CyPA یک شیمی‌جذب است، به این معنی که سلول‌های میلوم متعدد را از مغز استخوان به داخل رگ‌های خونی می‌کشد و در آنجا به سرعت به استخوان‌های دیگر بدن می‌رود.

میچل می‌گوید: «برای جلوگیری از گسترش، هدف ما این بود که این عملکرد CyPA را با استفاده از RNA درمانی خاموش کنیم و به جای خود سلول سرطانی، ریزمحیط سرطان را هدف قرار دهیم. اما ورود اسیدهای نوکلئیک به مغز به دلیل موانع بیولوژیکی پیچیده چالش برانگیز بود.

برای وارد کردن RNA به مغز استخوانی که به سختی قابل دسترسی است، تیم نیاز به طراحی مجدد وسیله انتقال سنتی برای نانوذرات لیپیدی داشت.

Figueroa-Espada می گوید: «ما یک نانوذره هیبریدی جدید طراحی کردیم که می تواند RNA مداخله گر کوچک (siRNA) را به سلول های اندوتلیال برساند. “siRNA سلول‌ها را از تولید CyPA متوقف می‌کند. هنگامی که در شرایط آزمایشگاهی آزمایش شد، این درمان از گسترش سلول‌های سرطانی جلوگیری کرد. زمانی که روی موش‌ها، چه به تنهایی و چه در ترکیب با شیمی‌درمانی، آزمایش شد، درمان ما قادر به کاهش اندازه تومورها و افزایش نرخ بقا بود. و مقاومت سرطان در برابر شیمی درمانی را کاهش دهد.”

میچل می‌افزاید: «این کار می‌تواند به بهبود درمان‌های فعلی برای مولتیپل میلوما و همچنین سایر سرطان‌هایی که از طریق رگ‌های خونی پخش می‌شوند، کمک کند. با استفاده از پلتفرم خود برای توسعه هدفمند نانوذرات، ما مشتاقانه منتظر بررسی سایر سرطان ها و بیماری هایی هستیم که در آنها CyPA بیش از حد بیان می شود.

تیم مهندسی پن با ایجاد مانعی در رفت و آمد سرطان از طریق بدن، مانع طولانی مدت در درمان مولتیپل میلوما را از بین می برد و امید واقعی را برای افراد مبتلا به این بیماری فراهم می کند.

در کار آینده، این تیم قصد دارد عملکردهای اضافی خاموش کردن را در ریزمحیط‌های سرطان‌ها برای غلبه بر مقاومت دارویی، شروع سرطان و متاستاز بررسی کند. آنها در حال حاضر با روبن کاراسکو، پروفسور آسیب شناسی در موسسه سرطان دانا-فاربر و نویسنده همکار این مطالعه، برای شناسایی اهداف بالقوه برای این نوع درمان کار می کنند. هنگامی که درمان با نانوذرات RNA در حیوانات بزرگتر بی خطر شد، این مطالعه اثبات مفهوم می تواند به سمت آزمایشات بالینی حرکت کند.

ارائه شده توسط دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه پنسیلوانیا