Krzemionka (dwutlenek krzemu). Mikroskopijny. Niebezpieczny?
Nie bardzo. Można go znaleźć w porannej owsiance. W szpinaku. Jest to amorficzna substancja występująca naturalnie w skamieniałościach mikroskopijnych organizmów. Ale inżynierowie to zmodyfikowali. Stworzyli nanocząstki. Mianowicie ultramałe cząstki fluorescencyjne z rdzeniem i powłoką krzemionkową. Uniwersytet Cornell nazywa je kropkami pierwszymi lub po prostu kropkami C.
Początkowo? Zostały stworzone do wizualizacji. Aby pomóc chirurgom widzieć. Właśnie w tym celu przechodzą już obecnie późne etapy prób.
Ale potem badacze zauważyli coś jeszcze.
Cząsteczki te zabijały komórki nowotworowe. Agresywnie. Jednocześnie pozostawili zdrowe komórki w spokoju. Głównie.
U myszy z agresywną postacią raka prostaty cząstki te wykonywały jednocześnie dwa zadania. Po pierwsze, spowodowały samozniszczenie komórek nowotworowych poprzez ferroptozę. Po drugie, „obudziły” układ odpornościowy. Guz „zimny”, odporny na odporność i pasywny, stał się „gorący”. Aktywny. Wrażliwy.
To zmienia zasady gry.
„Jesteśmy bardzo optymistyczni… reprezentuje to nowy paradygmat kliniczny”.
— Doktor Michelle Bradbury, Weill Cornell
Ma prawo być podekscytowana. Praca ta była efektem współpracy jej laboratorium z grupą dr Ulricha Wiesnera w Cornell. Spotkanie materiałoznawstwa i onkologii.
Mechanizm jest złożony
Ferroptoza to dziwne zjawisko. To nie jest apoptoza. To stres oksydacyjny. Błony komórkowe zasadniczo „stopiły się”. Kwasy tłuszczowe uległy utlenieniu.
Nanocząsteczki? Wyciągają żelazo z krwi. Jony dodatnie. Przenieśli to żelazo do guza.
Dlaczego? Może. Naukowcy nie znają jeszcze dokładnego czynnika wyzwalającego. Ale wynik jest oczywisty. Szczytowe utlenianie. Komórka umiera.
Czy to wszystko?
Nie.
Układ odpornościowy się budzi
Komórki odpornościowe w pobliżu guza zmieniły taktykę. Komórki T. Makrofagi. Przeszli z kategorii nieaktywnych obserwatorów do zabójców.
Naukowcy przyczepili do cząstek docelową cząsteczkę. PSMA (antena membranowa specyficzna dla prostaty). Komórki raka prostaty uwielbiają to białko. Dlatego cząsteczki przykleiły się do guza. Unikali reszty ciała. Niektórzy trafili w śledzionę. Nie wykryto tam żadnej toksyczności. Tylko cisza.
Doktor Wisner uważa to za surrealistyczne. Jak jedna cząsteczka może wywołać tak wiele skutków na raz i tylko w nowotworach?
Być może dlatego, że codziennie spożywamy krzemionkę. Warzywa liściaste. Słodziny. Jest już wbudowany w naszą biologię. Dopiero zaczynamy to zauważać.
Połącz lub zgiń
Terapia jednoskładnikowa? Wyniki są średnie. Same kropki C? Lepsza. Sama immunoneoplastyka? Skromna poprawa.
A co jeśli je połączymy?
Cztery na dziesięć myszy osiągnęło całkowitą lub prawie całkowitą remisję. Przetrwanie na czas nieokreślony.
Dodać trzeci lek, bloker CSF-1R? Atakuje makrofagi. Pięć na dziesięć myszy uzyskało ten sam wynik.
To duży skok.
„Wierzymy, że nic innego nie ma tak silnego i długotrwałego efektu” – powiedział Bradbury.
Doktor Jed Volchok zgodził się. Kieruje Meyer Cancer Center. Zauważył, że rak prostaty zazwyczaj „śmieje się” z immunoterapii. Trudno jest uzyskać trwałą odpowiedź.
Cząsteczki te korygują mikrośrodowisko. Sprawiają, że odpowiedź immunologiczna działa.
Badania kliniczne? Wkrótce?
Bardziej prawdopodobne.
Zespół – Siddiqui, Zhang, DeLeon, Naguib, Lee oraz Bradbury i Wiesner – przeniósł te badania na poziom komercyjny. Zajęło to lata. Synteza, badanie mechanizmu, tłumaczenie. Dużo ciężkiej pracy.
Cząstki te reprezentują nową klasę. Wpływają na stany zapalne, odporność i metabolizm. Nagle.
Bradbury i Wisner są właścicielami patentów. Fundusze pochodziły od Departamentu Obrony USA, Narodowych Instytutów Zdrowia i Instytutu Parkera.
Co dalej? Ludzie.
Czy możemy „wygryźć” sobie drogę z rakowej otchłani? Czy cząstka szkła może obudzić naszą obronę?
Myszy przeżyły. Czy przeżyjemy, wciąż nie wiadomo.
