Паром из нановолокна для перемещения опухолевых клеток
Глиобластома является самой опасной формой рака мозга. Каждый год в США примерно 10000 пациентам ставится диагноз глиобластома. В настоящее время в качестве лечения им предлагается химиотерапия, радиационный метод и операция, но даже при использовании всех трёх способов пациенты редко живут более 18 месяцев с момента постановки диагноза.Одной из причин того, почему она трудно поддается лечению, считается то, что опухолевые клетки распространяются на другие части головного мозга по нервным волокнам и кровеносным сосудам.
Теперь, используя нановолоконные «монорельсы», биомедицинские инженеры нашли способ взять под контроль эту миграционную функцию и заманить злокачественные клетки в другое место. Идея состоит в том, чтобы спровоцировать миграцию раковых клеток к более доступному участку, где их потом можно будет уничтожить. Это может быть, например, за пределами мозга. Другой вариант - переход опухоли из неоперабельных мест в ту зону, которая более доступна для хирургов. Маловероятно, что данный метод позволит удалить рак полностью, но есть надежда, что в один прекрасный день смертельная болезнь перестанет таковой являться и приобретёт статус хронической.
Нановолокно называется так, а не иначе, потому что оно очень тонкое и в данном случае представляет собой около половины толщины человеческого волоса, но при этом совместимо с нервными волокнами и кровеносными сосудами. Ведущий исследователь Рави Белламконда, профессор и заведующий кафедрой биомедицинской инженерии при Технологическом университете Джорджии и Университета Эмори в Атланте, объясняет, что их команда ученых разработала полимерное тонкопленочное нановолокно, которое имитирует структуру нервов и кровеносных сосудов, которую клетки опухоли головного мозга обычно используют для вторжения в другие части мозга. Раковые клетки обычно цепляются за эту структуру и перемещаются по ней, как на монорельсах, к другим частям мозга. Предоставляя такое же альтернативное волокно, можно эффективно передвигать опухоли по другому пути к месту назначения. Это достойная альтернатива лучевому методу и лекарствам.
Для изучения, команда спроектировала нановолокно из поликапролактона (ПКЛ). Поверхность материала очень похожа контур кровеносных сосудов и нервных волокон, по которым опухолевые клетки путешествуют. Исследователи имплантировали нановолокно в мозги крыс, которые страдали глиобластомой человека. Одновременно с этим учёные наблюдали за другими группами крыс для сравнения. Этим животным были имплантированы нановолокна, которые не имеют ПКЛ или были сделаны из нетекстурированной плёнки ПКЛ. Раковые клетки мигрировали вдоль нановолокон к коллектору опухоли вне мозга. Коллектор содержал гель с препаратом Циклопамином, который является токсичным для раковых клеток.
Через 18 дней результаты показали, что у крыс, которым были имплантированы волокна, обработанные ПКЛ, произошло значительное сокращение размеров опухоли. Кроме того, их раковые клетки мигрировали вдоль всей длины нановолокон в коллектор с гелем. Профессор Белламконда говорит, что данный метод представляет собой идеальный способ борьбы с ростом неоперабельных раковых заболеваний и даёт пациентам возможность жить нормальной жизнью. То есть жить с раком можно будет так же, как мы живем с диабетом или высоким артериальным давлением. Однако прежде чем эта техника перейдёт из лаборатории в клинику, понадобится 10 лет или даже больше. Следующим этапом исследования станет изучение того, как этот метод может работать с другими типами рака мозга и опухолями, которые трудно удалить.
Теперь, используя нановолоконные «монорельсы», биомедицинские инженеры нашли способ взять под контроль эту миграционную функцию и заманить злокачественные клетки в другое место. Идея состоит в том, чтобы спровоцировать миграцию раковых клеток к более доступному участку, где их потом можно будет уничтожить. Это может быть, например, за пределами мозга. Другой вариант - переход опухоли из неоперабельных мест в ту зону, которая более доступна для хирургов. Маловероятно, что данный метод позволит удалить рак полностью, но есть надежда, что в один прекрасный день смертельная болезнь перестанет таковой являться и приобретёт статус хронической.
Нановолокно называется так, а не иначе, потому что оно очень тонкое и в данном случае представляет собой около половины толщины человеческого волоса, но при этом совместимо с нервными волокнами и кровеносными сосудами. Ведущий исследователь Рави Белламконда, профессор и заведующий кафедрой биомедицинской инженерии при Технологическом университете Джорджии и Университета Эмори в Атланте, объясняет, что их команда ученых разработала полимерное тонкопленочное нановолокно, которое имитирует структуру нервов и кровеносных сосудов, которую клетки опухоли головного мозга обычно используют для вторжения в другие части мозга. Раковые клетки обычно цепляются за эту структуру и перемещаются по ней, как на монорельсах, к другим частям мозга. Предоставляя такое же альтернативное волокно, можно эффективно передвигать опухоли по другому пути к месту назначения. Это достойная альтернатива лучевому методу и лекарствам.
Для изучения, команда спроектировала нановолокно из поликапролактона (ПКЛ). Поверхность материала очень похожа контур кровеносных сосудов и нервных волокон, по которым опухолевые клетки путешествуют. Исследователи имплантировали нановолокно в мозги крыс, которые страдали глиобластомой человека. Одновременно с этим учёные наблюдали за другими группами крыс для сравнения. Этим животным были имплантированы нановолокна, которые не имеют ПКЛ или были сделаны из нетекстурированной плёнки ПКЛ. Раковые клетки мигрировали вдоль нановолокон к коллектору опухоли вне мозга. Коллектор содержал гель с препаратом Циклопамином, который является токсичным для раковых клеток.
Через 18 дней результаты показали, что у крыс, которым были имплантированы волокна, обработанные ПКЛ, произошло значительное сокращение размеров опухоли. Кроме того, их раковые клетки мигрировали вдоль всей длины нановолокон в коллектор с гелем. Профессор Белламконда говорит, что данный метод представляет собой идеальный способ борьбы с ростом неоперабельных раковых заболеваний и даёт пациентам возможность жить нормальной жизнью. То есть жить с раком можно будет так же, как мы живем с диабетом или высоким артериальным давлением. Однако прежде чем эта техника перейдёт из лаборатории в клинику, понадобится 10 лет или даже больше. Следующим этапом исследования станет изучение того, как этот метод может работать с другими типами рака мозга и опухолями, которые трудно удалить.
Дата публикации: 21.02.2014.
Добавить комментарий