Czasami rak jest trudny. Szczególnie w przypadku nowotworów płuc komórki nie zawsze rosną w sposób niekontrolowany. Naciskają pauzę.
W naszym organizmie krążą hormony stresu. Receptory glukokortykoidów, wyspecjalizowane białka w komórkach nowotworowych, wyczuwają ten sygnał stresu. Wywołują stan spoczynku. Podział komórek gwałtownie spowalnia.
Terapia przestaje działać. Leki po prostu odbijają się od ściany, którą rak zbudował swoją własną biologią.
Naukowcy chcą zniszczyć ten mur. Muszą obudzić te uśpione komórki, uczynić je bezbronnymi, a następnie zniszczyć. Jaki jest problem? Nie można po prostu usunąć tych receptorów. Są wszędzie. Kontrolują stany zapalne. Wspierają Twój układ odpornościowy.
Jeśli zostaną zniszczone w całym organizmie, pacjent umrze.
Potrzebujemy skalpela, a nie bomby.
Taki skalpel stworzyli naukowcy z Federalnej Szkoły Politechnicznej w Zurychu (ETH Zurich). A dokładniej jego wersja molekularna. Jest to przełącznik wrażliwy na światło.
Inżynieria markerów molekularnych
Komórki zawierają centrum przetwarzania. To skuteczne. Nawet okrutny.
Kiedy białka zawodzą, komórka przyczepia do nich mały znacznik. „Poddaj recyklingowi”. Białko jest kruszone i usuwane.
Zespół z Zurychu uchwycił ten system. Chcieli, aby komórka zniszczyła własne receptory glukokortykoidowe, ale tylko w guzie. I tylko na polecenie.
Zaprojektowali trzyczęściowy mechanizm.
Jedna część wychwytuje receptor.
Drugi wychwytuje enzym, który aplikuje marker.
Łączy je elastyczny łącznik.
W ciemności lub w normalnym świetle złącze to pozostaje proste. Przyciąga enzym wystarczająco blisko, aby oznaczyć receptor w celu usunięcia. Komórka to niszczy. Stan spoczynku kończy się. Rak się budzi.
Skieruj na niego niewłaściwą długość fali? Złącze się wygina. Składa się jak zepsuty żuraw origami.
Enzym i receptor rozpadają się. Brak znaku. Żadnego zniszczenia. Receptory przeżywają w zdrowej tkance, ponieważ tam przełącznik jest wyłączony.
Robin Scheplein, doktorant zaangażowany w prace, nazwał to realistycznym. Nowoczesna technologia medyczna rzeczywiście może wspierać tego typu terapię miejscową. To jeszcze nie science fiction, ale laboratoryjna „fikcja”, która może faktycznie zadziałać.
„Efekt jest odwracalny i można go precyzyjnie kontrolować.”
Testowanie teorii
Czy to działa? Na szalkach Petriego z komórkami raka płuc? Tak.
Receptory szybko zniknęły. Komórki, wcześniej ukryte w uśpionej skorupie, ożyły. Potwierdziły to testy aktywności genów. Już nie udają martwych.
Obecnie są łatwym celem chemioterapii lub radioterapii.
Ale to jest stół laboratoryjny, a nie łóżko szpitalne. Organizmy żywe są bardziej chaotyczne. Trudniejsze.
Problem światła jest realny. Światło przenika płytko do tkanki ludzkiej. Milimetry. Tylko milimetry.
Jeśli chcesz ocalić tkankę wokół guza, światło musi być tam, na granicy rdzenia guza. Na raka płuc? Odpowiedni może być endoskop. Włączasz światło w środku. Świecisz tam, gdzie najbardziej boli.
Głęboko zlokalizowane nowotwory? Trudniejsze. Zespół pracuje nad przełącznikami aktywowanymi światłem bliskiej podczerwieni. To idzie głębiej. I jest bardziej miękki.
Nie tylko płuca
Po co ograniczać się do płuc?
System ma charakter modułowy. To jest słowo klucz. Wymień złącze. Zapisz mechanizm.
Rak piersi? Często zależy od receptorów estrogenowych. Rak prostaty? Receptory androgenowe. Ten przełącznik prawdopodobnie również może ich obrać za cel. Wyłącz je selektywnie.
Mówimy o narzędziu, które pozwala naukowcom pociągnąć za określone dźwignie na szlaku sygnalizacji nowotworu i obserwować rezultaty. To jest teraz medycyna precyzyjna in vitro.
Pacjenci mogą poczekać. Ograniczenia przenikania światła. Kwestie bezpieczeństwa. Wszystkie standardowe rzeczy. Ale koncepcja? Jest elegancka. Nie walczysz z biologią. Przechytrzasz ją zakrzywionym złączem i skupioną wiązką.
Co jeszcze możemy nagiąć, zanim ono ugnie nas?
