Ο καρκίνος της ουροδόχου κύστης έχει ένα από τα υψηλότερα ποσοστά εμφάνισης στον κόσμο και κατατάσσεται ως ο τέταρτος πιο συχνός όγκος στους άνδρες.
Παρά το σχετικά χαμηλό ποσοστό θνησιμότητας, σχεδόν οι μισοί όγκοι της ουροδόχου κύστης επανεμφανίζονται μέσα σε 5 χρόνια, απαιτώντας συνεχή παρακολούθηση του ασθενούς. Οι συχνές επισκέψεις στο νοσοκομείο και η ανάγκη για επαναλαμβανόμενες θεραπείες συμβάλλουν στο να γίνει αυτός ο τύπος καρκίνου ένας από τους πιο ακριβούς στη θεραπεία.
Ενώ οι τρέχουσες θεραπείες που περιλαμβάνουν άμεση χορήγηση φαρμάκου στην ουροδόχο κύστη δείχνουν καλά ποσοστά επιβίωσης, η θεραπευτική τους αποτελεσματικότητα παραμένει χαμηλή. Μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση περιλαμβάνει τη χρήση νανοσωματιδίων ικανών να μεταφέρουν θεραπευτικούς παράγοντες απευθείας στον όγκο. Συγκεκριμένα, τα νανορομπότ -νανοσωματίδια προικισμένα με την ικανότητα να αυτοπροωθούνται μέσα στο σώμα- είναι αξιοσημείωτα.
Ανακάλυψη στη νανορομποτική για τη θεραπεία του καρκίνου της ουροδόχου κύστης
Τώρα, μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Nanotechnology αποκαλύπτει πώς μια ερευνητική ομάδα μείωσε με επιτυχία το μέγεθος των όγκων της ουροδόχου κύστης σε ποντίκια κατά 90% μέσω νανορομπότ που κινούνται μέσω της ουρίας.
Αυτές οι μικροσκοπικές νανομηχανές αποτελούνται από μια πορώδη σφαίρα από πυρίτιο. Οι επιφάνειές τους φέρουν διάφορα εξαρτήματα με συγκεκριμένες λειτουργίες. Μεταξύ αυτών είναι το ένζυμο ουρεάση, μια πρωτεΐνη που αντιδρά με την ουρία που βρίσκεται στα ούρα, επιτρέποντας στο νανοσωματίδιο να προωθηθεί. Ένα άλλο κρίσιμο συστατικό είναι το ραδιενεργό ιώδιο, ένα ραδιοϊσότοπο που χρησιμοποιείται συνήθως για την εντοπισμένη θεραπεία όγκων.
Η έρευνα, με επικεφαλής το Ινστιτούτο Βιομηχανικής της Καταλονίας (IBEC) και το CIC biomaGUNE σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Έρευνας στη Βιοϊατρική (IRB Barcelona) και το Αυτόνομο Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης (UAB), ανοίγει το δρόμο για καινοτόμες θεραπείες για τον καρκίνο της ουροδόχου κύστης. Αυτές οι εξελίξεις στοχεύουν στη μείωση της διάρκειας νοσηλείας, συνεπάγοντας έτσι χαμηλότερο κόστος και βελτιωμένη άνεση για τους ασθενείς.
«Με μία μόνο δόση, παρατηρήσαμε μείωση 90% στο μέγεθος του όγκου. Αυτό είναι σημαντικά πιο αποτελεσματικό δεδομένου ότι οι ασθενείς με αυτόν τον τύπο όγκου έχουν συνήθως 6 έως 14 ραντεβού στο νοσοκομείο με τις τρέχουσες θεραπείες. Μια τέτοια θεραπευτική προσέγγιση θα ενίσχυε την αποτελεσματικότητα, μειώνοντας τη διάρκεια της νοσηλείας και το κόστος θεραπείας», εξηγεί ο Samuel Sánchez, καθηγητής έρευνας στο IBEC και επικεφαλής της μελέτης.
Το επόμενο βήμα, το οποίο βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη, είναι να καθοριστεί εάν αυτοί οι όγκοι επανεμφανίζονται μετά τη θεραπεία.
Ένα φανταστικό ταξίδι στην ουροδόχο κύστη
Σε προηγούμενη έρευνα, οι επιστήμονες επιβεβαίωσαν ότι η ικανότητα αυτοπροώθησης των νανορομπότ τους επέτρεψε να φτάσουν σε όλα τα τοιχώματα της ουροδόχου κύστης. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι πλεονεκτικό σε σύγκριση με την τρέχουσα διαδικασία όπου, μετά τη χορήγηση της θεραπείας απευθείας στην ουροδόχο κύστη, ο ασθενής πρέπει να αλλάζει θέση κάθε μισή ώρα για να διασφαλίζει ότι το φάρμακο φτάνει σε όλα τα τοιχώματα.
Αυτή η νέα μελέτη προχωρά περαιτέρω αποδεικνύοντας όχι μόνο την κινητικότητα των νανοσωματιδίων στην ουροδόχο κύστη αλλά και τη συγκεκριμένη συσσώρευσή τους στον όγκο. Αυτό το επίτευγμα κατέστη δυνατό με διάφορες τεχνικές, συμπεριλαμβανομένης της τομογραφίας εκπομπής ποζιτρονίων (PET) των ποντικών, καθώς και μικροσκοπικών εικόνων των ιστών που αφαιρέθηκαν μετά την ολοκλήρωση της μελέτης.
Τα τελευταία καταγράφηκαν χρησιμοποιώντας ένα σύστημα μικροσκοπίας φθορισμού που αναπτύχθηκε ειδικά για αυτή την εργασία στο IRB Barcelona. Το σύστημα σαρώνει τα διάφορα στρώματα της κύστης και παρέχει μια τρισδιάστατη ανακατασκευή, επιτρέποντας έτσι την παρατήρηση ολόκληρου του οργάνου.
«Το καινοτόμο οπτικό σύστημα που έχουμε αναπτύξει μας επέτρεψε να εξαλείψουμε το φως που ανακλάται από τον ίδιο τον όγκο, επιτρέποντάς μας να εντοπίσουμε νανοσωματίδια σε όλο το όργανο χωρίς προηγούμενη σήμανση, σε πρωτοφανή ανάλυση. Παρατηρήσαμε ότι τα νανορομπότ όχι μόνο έφτασαν στον όγκο αλλά εισήλθαν και σε αυτόν, ενισχύοντας έτσι τη δράση του ραδιοφαρμάκου», εξηγεί ο Julien Colombelli, επικεφαλής της πλατφόρμας Advanced Digital Microscopy στο IRB Barcelona.
Η αποκρυπτογράφηση του γιατί τα νανορομπότ μπορούν να εισέλθουν στον όγκο ήταν μια πρόκληση. Τα νανορομπότ δεν διαθέτουν ειδικά αντισώματα για να αναγνωρίσουν τον όγκο και ο ιστός του όγκου είναι συνήθως πιο άκαμπτος από τον υγιή.
«Ωστόσο, παρατηρήσαμε ότι αυτά τα νανορομπότ μπορούν να διασπάσουν την εξωκυτταρική μήτρα του όγκου αυξάνοντας τοπικά το pH μέσω μιας αυτοπροωθητικής χημικής αντίδρασης. Αυτό το φαινόμενο ευνόησε τη μεγαλύτερη διείσδυση του όγκου και ήταν ευεργετικό για την επίτευξη προτιμησιακής συσσώρευσης στον όγκο», εξηγεί η Meritxell Serra Casablancas, συγγραφέας της μελέτης και ερευνήτρια του IBEC.
Έτσι, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα νανορομπότ συγκρούονται με το ουροθήλιο σαν να ήταν τοίχος, αλλά στον όγκο, που είναι πιο σπογγώδης, διεισδύουν και συσσωρεύονται εντός του. Ένας βασικός παράγοντας είναι η κινητικότητα των νανορομπότ, η οποία αυξάνει την πιθανότητα να φτάσει στον όγκο.