Yeni bir araştırmaya göre, insan saçının genişliğinden çok daha küçük olan nano-parçacıklar tümör ile mücadelede vücudun kendi bağışıklık sistemine yardımcı olabilir. Fareler ile yapılan deneylerde nanoparçacık tabanlı tedavi sadece hedeflenmiş göğüs kanseri tümörlerini değil, aynı zamanda vücudun diğer bölümlerindeki metastazları da yok ettiği gözlemlendi. Araştırmacılar, yeni tedaviyle insan üzerinde klinik denemelerin önümüzdeki birkaç ay içinde başlayabileceğini söyledi.
Bağışıklık sistemini tümörler ile mücadeleye teşvik eden ilaç arayışı, kanser araştırmalarda en çok kullanılan yöntemlerden biridir. “T hücreleri” olarak bilinen bağışıklık sistemi nöbetçileri , vücudumuzu işgal eden bakteri ve olası tümör hücreleri gibi şüpheli görünen hedeflere saldırmak için normalde vücudumuzda dolaşmaktadırlar. “T hücreleri” bu zararlı hücrelerin bir tanesini fark ederse daha büyük bir tepki oluşturmak için diğer bağışıklık hücrelerini uyaran bir alarm verir. Ancak, “T hücrelerinin” alarmı, normal hücrelerin yüzeyindeki diğer proteinlerden olan bağışıklık kontrol noktaları tarafından, otoimmün (insanın kendi dokularındaki antijenlere karşı antikor oluşması) reaksiyonunun normal dokuya zarar vermemesi için bağışıklık tepkisini bastırarak susturulabilir. Tümör hücreleri çoğunlukla bu moleküllerin aşırı derecede üretilmesini sağlayarak bağışıklık sisteminin araştırmasını durdurur ve yapılan çalışmayı yok eder.
İlaç firmaları bu problemin üstesinden gelmek için, aşırı derecede üretilen kontrol noktası moleküllerini bloke eden ve bağışıklık sisteminin tümörlere saldırmasını sağlayan birçok farklı bağışıklık proteini geliştirmiştir. Bir tümörün çevresinde çok sayıda “T hücresi” var olduğunda veya tümör hücrelerinin bağışıklık sistemi nöbetçileri için ek hedefler yaratan çok sayıda mutasyon geçirdiği durumlarda, “T hücreleri” kansere karşı tam bir bağışıklık tepkisi sinyali verecektir. Bu tür kanser bağışıklık tedavisi hastanın yaşamını uzatabilir.
Ancak, mevcut kanser bağışıklık tedavisi ilaçları hastaların sadece %20-%30’ unda faydalı olmaktadır. New York Memorial Sloan Kettering Kanser Merkezinde bağışıklık tedavisi uzmanı olan Jedd Wolchok, bazı durumlarda kontrol noktası molekülleri bloke edildiğinde bağışıklık alarmı vermek için çok az “T hücrelerinin” olduğunu ifade etti. Diğer durumlarda ise, tümörler yüzeylerinde tümör antijenleri olarak adlandırılan “T hücresinin” hedeflerini yeterince göstermediklerini ifade ediyor.
Ancak görünürde bağlantısız bir problem bağışıklık tedavisinin etkinliğini arttırma olasılığının olduğunu gösterdi. Onkologlar nadir durumlarda, bir tümörü küçültmek için hastalara radyasyon tedavisi uygulandıktan sonra, bağışıklık sisteminin sadece tümörü yok etmekle kalmadığını aynı zamanda radyasyonla tedavi edilememiş metastazlarada saldırgan bir tepki göstereceğini biliyordu.
Şu anki araştırmanın yazarlarından biri olan lllinois ‘deki Chicago Üniversitesinde bir kimyager olan Wenbin Lin’e göre ,araştırmacılar ışınlamanın bazen tümör hücrelerini “T hücrelerine” karşı yeni antijenlere maruz bırakacak bir şekilde öldürdüğünü ve onları taşıyan diğer tümör hücrelerini hedef almaya hazırlandıklarını söylemektedir.
Lin, benzer bir şekilde bağışıklık sistemini duyarlı hale getirmek için zehirli olmayan nanoparçacıkların kullanılıp kullanılamayacağını görmek istedi. Ancak, nano-parçacıkların bağışıklık sisteminden geçmesi hiç kolay değildir. Eğer çok büyük olurlarsa makrofaj olarak adlandırılan kan hücreleri onları yutar. Ayrıca, kan proteinleri parçacıkları kaplamaya eğilim gösterirler, böylece anlaşılmaları kolaylaşır. Son yıllarda Lin’ in ekibi nano-parçacıkların makrofajlardan en iyi şekilde kaçabildiği bir aralık olan 20 ve 40 nanometre boyutunda parçacıklar üretmek için bir yöntem tasarladı. Ayrıca, kan dolaşımında daha uzun süre hayatta kalmalarına ve hedef hücrelere girmelerine yardımcı olan bir polietilen glikol kabuğu ile kapladılar. Son olarak, nano-parçacıkları tümör katillerine dönüştüren, güçlü ışık soğurucu klor bazlı moleküller eklediler.
Ekip daha önceki çalışmalarda, bir kez kan dolaşımına enjekte edildiğinde , parçacıkların tümör çevresinde ve içinde yolunu bulmak için yeterince uzun süre dolaşabildiğini buldular. Ayrıca, tümörler tipik olarak sızıntılı, bozuk yapılı damar sistemine sahip oldukları için, parçacıklar kanserli dokunun alanına sızar ve tümörlü hücrelere tutunurlar. Nano-parçacıklar soğurulduktan sonra araştırmacılar tümörlerin yakınında kızıl ötesi ışık gönderir. Bu ışık daha sonra yakınındaki oksijen moleküllerini uyarıp singlet(tekil) oksijen olarak bilinen aşırı reaktif bir oksijen oluşturarak tümör hücresini öldüren ve yakınındaki biyo-molekülleri parçalayan klor bazlı moleküller tarafından soğurulur.
Lin bunun sadece bir başlangıç olduğunu söyledi. Singlet oksijen, dentritik hücreler olarak adlandırılan bağışıklık hücrelerine çok fazla yeni tümör antijenleri bırakarak tümör hücrelerini parçalamaya eğilim gösterir. Dentritik hücreler polisin bir yeri kuşatması gibi antijenleri kapar bunları daha yakından incelemek için “T hücrelerine” sunarlar. Böylece yakınlarda “T hücrelerinin” olmadığı durumlarda bile bağışıklık sisteminin güçlü bir anti-tümör reaksiyonu vermesine yardımcı olurlar.
Ağustos 2016’ da Lin ve arkadaşları Nature Communications’ e, nano-parçacıkların bir versiyonunu kolon kanseri olan farelerin kan akışına bir kontrol noktası antikoru ile enjekte edip tümörleri ışığa maruz bıraktıklarını, ve bunun sonucunda başka yerlerde tedavi edilmemiş tümörlerin yanı sıra hedeflenmiş kolon kanseri tümörlerini de yok etmek için hayvanların bağışıklık sistemlerini harekete geçirebildiklerini, bildirdi. Ancak, bu parçacıklar kanserli hücreleri öldürmeye yardımcı olmak için standart kemo-terapötik toksin de üretti. Araştırmacılar yeni çalışmalarında bu yaklaşımın sadece bağışıklık sistemi reaksiyonu ile çalışıp çalışmayacağını görmek istediler.
Lin ve arkadaşları bu kez mevcut bağışıklık tedavisi ilaçlarına yanıt vermeyen başka bir kanser türü olan göğüs kanserli fareler üstünde çalıştı. Tekrardan bir kontrol noktası antikoru ile birlikte nano-parçacıkları hayvanlara enjekte ettiler. Fakat bu kez nano-parçacıklar her hangi bir ek kemo-terapötik ilaç içermedi. Daha sonra tümörleri kızılötesi ışığa maruz bırakarak sonuçlarını beklediler. Hemen hemen her durumda sadece birincil göğüs kanseri tümörünün yok olmadığını, aynı zamanda akciğerdeki metastazlarında yok olduğunu American Chemical Society dergisinde yayınladıkları makalede bildirdiler. Lin, “Sitotoksik ajanlar olmadan aynı etkiyi elde edebileceğinizi keşfetmek bizi şaşırttı” dedi.
Bu araştırmada bulunmayan Wolchok, “Bunun iyi düşünülmüş bir yaklaşım olduğunu ve bu verilerin ilginç olduğunu”,söyledi. Ayrıca, bu yaklaşımın insan denemeleri ile takip edilmesini hak ettiğin söyledi. Lin, bu tür denemelerin yakında başlayacağını söyledi. Chicago ekibi bu yılın ikinci yarısında muhtemelen bazen insanlarda erken aşamada bir deneme başlatmak için, yeterli ödeneği alarak Coordination Pharmaceuticals (Koordinasyon İlaçları) adlı bir şirket kurdu.