Mikrocząsteczki: nowa era podwójnego leczenia raka dzięki innowacjom z MIT!
WarsawMIT dokonali znaczącego postępu w leczeniu raka, tworząc mikrocząsteczki, które można umieścić w ciele pacjenta, aby dostarczać bezpośrednio do guza dwa rodzaje terapii. Nowa metoda łączy leczenie światłem i chemioterapię, co może powodować mniej skutków ubocznych niż tradycyjne terapie antynowotworowe. Osoby z zaawansowanym rakiem, które często muszą przechodzić wyczerpujące sesje leczenia, mogłyby skorzystać z tej technologii, skuteczniej kontrolując szybko rosnące guzy.
Nowatorski system leczenia wprowadza drobne cząsteczki bezpośrednio do miejsc guzów, co zapewnia jego skuteczne działanie.
Nanosheety disiarczku molibdenu są wykorzystywane ze względu na ich zdolność do przekształcania światła laserowego w ciepło. Te nanosheety są łączone z lekami chemioterapeutycznymi, takimi jak doksorubicyna lub violaceina. Polimer o nazwie polikaprolakton stanowi matrycę mikroperełek, co umożliwia kontrolowane uwalnianie substancji.
System cząsteczek posiada dwie funkcje i oferuje wiele korzyści. Pod wpływem lasera, ciepło generowane przez disiarczek molibdenu niszczy komórki rakowe i topi otaczające je cząstki polimerowe. Podczas topnienia uwalniane są leki chemioterapeutyczne, co umożliwia precyzyjne dostarczenie leku do guza i ograniczenie działań niepożądanych w reszcie organizmu. System uczenia maszynowego optymalizuje ustawienia lasera, takie jak moc i czas działania, aby maksymalizować skuteczność terapii.
Naukowcy przetestowali nowy system leczenia u myszy cierpiących na ciężką postać raka piersi. Terapia obejmowała trzy sesje laserowe, przeprowadzane co trzy dni. Ta metoda skutecznie usunęła guzy u większości myszy. Gryzonie, które otrzymały tę złożoną terapię, żyły dłużej niż te, które poddano tylko jednej formie leczenia.
To badanie może mieć istotne konsekwencje wykraczające poza początkowe eksperymenty. Jeżeli okaże się skuteczne u większej liczby zwierząt oraz u ludzi, może zrewolucjonizować leczenie nowotworów litych i przerzutowych. Ta metoda może być stosowana z różnymi lekami przeciwnowotworowymi oraz w przypadku różnych rodzajów nowotworów, co czyni ją przydatną opcją w terapii raka.
AI wprowadza znaczące ulepszenia w optymalizacji leczenia. Wykorzystując dane, pomaga tworzyć plany leczenia dostosowane do każdego pacjenta, co sprawia, że są one bardziej zindywidualizowane i skuteczne. Zastosowanie polikaprolaktonu, który jest już zatwierdzony przez FDA, może przyspieszyć przejście tych terapii z fazy testów do praktycznego zastosowania.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1021/acsnano.4c07843i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Maria Kanelli, Neelkanth M. Bardhan, Morteza Sarmadi, Behnaz Eshaghi, Shahad K. Alsaiari, William T. Rothwell, Apurva Pardeshi, Dhruv Varshney, Dominique C. De Fiesta, Howard Mak, Virginia Spanoudaki, Nicole Henning, Ashutosh Kumar, Jooli Han, Angela M. Belcher, Robert Langer, Ana Jaklenec. A Machine Learning-Optimized System for Pulsatile, Photo- and Chemotherapeutic Treatment Using Near-Infrared Responsive MoS2-Based Microparticles in a Breast Cancer Model. ACS Nano, 2024; DOI: 10.1021/acsnano.4c07843Udostępnij ten artykuł