Chemioterapia z ludzką twarzą?

Chemioterapia przeciwnowotworowa ma za sobą ponad 50 lat w praktyce klinicznej i dziś trudno wyobrazić sobie skuteczne leczenie raka bez niej. Ta radykalna metoda ma swoją mroczną stronę  szerokie spektrum niepożądanych skutków ubocznych. Od wypadania włosów przez zapalenia i anemię, aż po bezpośredni wpływ na zdrowe ważne organy. Dlatego uczeni na całym świecie intensywnie poszukują możliwości innych form chemioterapii oszczędniejszych dla organizmu. Wydaje się, że są coraz bliżej! Nie ma tego złego, co by na dobre nie wyszło. To stare porzekadło znalazło zastosowanie również w przypadku leków cytostatycznych  specjalnych substancji przeznaczonych do spowolnienia lub całkowitego zahamowania procesu wzrostu komórek rakowych.

Wiosną 1915r. armia niemiecka prowadziła walkę z alianckimi wojskami Brytyjczyków, Kanadyjczyków i Francuzów pod belgijskim miastem Ypres. 22 kwietnia Niemcy w swojej ofensywie wykorzystali nową broń, która wstrząsnęła światem. Wypuścili w stronę swych przeciwników chemiczny gaz bojowy, składający się z zabójczego związku chloru. Gaz dla upamiętnienia miejsca tego smutnego wydarzenia otrzymał nazwę iperyt.  Wysoce toksyczny gaz bardzo szybko i skutecznie niszczył zaatakowany organizm  atakował przede wszystkim szpik kostny, układ limfatyczny i wywoływał raka krwi. Lekarze wraz z chemikami i biologami natychmiast rozpoczęli poszukiwanie skutecznego leku. Doszło do ciekawego paradoksu, który można żartobliwie nazwać „klina klinem”. Pierwszy cytostatyk został opracowany na bazie podobnych substancji azotowych, jakim był iperyt. Toksyczne właściwości tej substancji mogły zostać wykorzystane do „uduszenia” komórek nowotworowych.  Jednak nowoczesna chemioterapia musiała poczekać jeszcze następnych 30 lat.
Brutalne leczenie
Pierwsza chemioterapia cytostatyczna, prowadzona w latach40. XX w. m.in. przez amerykańskich farmakologów Louisa Goodmana (19062000)i Alfreda Gilmana (19081984), była naprawdę radykalnym sposobem leczenia. Pacjentom z różnymi formami raka, włącznie z białaczką aplikowano wysoce toksyczne preparaty, zawierające cząsteczki substancji azotowych czy kwasu foliowego. Ekstrakty te zmieniono później na skuteczniejsze substancje na bazie metali, zwłaszcza platyny. Tzw. cisplatynę, pierwszy lek cytostatyczny na bazie platyny, w 1965 r. odkrył amerykański chemik Barnett Rosenberg (19262009), profesor Uniwersytetu Michigan. Właśnie związki platyny wykazują wysokie zdolności wiązania się z DNA komórek i całkowitego zahamowania ich działania. Komórki rakowe ulegają bardzo szybkim podziałom i nie potrafią w tym czasie naprawić uszkodzonego DNA, dlatego szybko giną. Problem leżał w tym, że jest to dosłownie chemiczny atak na organizm pacjenta, ze wszystkimi toksycznymi skutkami wywieranymi na okoliczne zdrowe tkanki. Chemioterapia jest najskuteczniejszą formą leczenia raka i uratowała życie wielkiej liczbie pacjentów. Równocześnie jest to bardzo niebezpieczna i ryzykowna ingerencja w organizm człowieka. Dla zobrazowania, jak bardzo drastyczna jest ta metoda, można sobie wyobrazić, że na żabę, siedzącą na strumieniu czystej wody, wylano kwas. Żaba zdechnie, a kwas przedostanie się do wody. Innymi słowy  nowotwór (w idealnym przypadku) zostaje zniszczony, ale osłabia się również układ immunologiczny i wszystkie organy wewnętrzne.
Pozbawić metale toksyn!
Czym właściwie jest chemioterapia? W dziedzinie leczenia chorób nowotworowych jest to aplikowanie wyżej wymienionym cytostatyków po lub przed chirurgicznym zabiegiem wycięcia nowotworu lub podczas radioterapii. Istnieją dwa podstawowe cele chemioterapii. Po pierwsze, zwolnienie lub zahamowanie rozwoju nowotworu, a po drugie zwiększenie skuteczności działania operacji. Oczywiście z jak najmniejszymi skutkami ubocznymi. Jednak co zrobić, jeśli najskuteczniejsze leki cytostatyczne są na bazie metali i naturalnych alkaloidów, a ludzki organizm nie toleruje zbyt dobrze toksycznych metali? Oczywiście, wynaleźć nietoksyczny lek anty nowotworowy.
Na trasie Warwick-Brno
Istnieje dziedzina naukowa chemii supramolekularnej, która potrafi sztucznie przerywać wiązania i tym samym tworzyć cząsteczki nowego typu. Metale tracą część swoich właściwości  w tym przypadku niepożądaną toksyczność. Jest to jeden z podstawowych kierunków, w którym podążają współczesne badania bezpiecznej chemioterapii bez skutków ubocznych. Podstawową zaletą chemii supramolekularnej jest wytwarzanie wielkich zorganizowanych struktur (nanostruktur) za pomocą interakcji wiązań atomów  jest to bardzo trudne w chemii klasycznej. Jednym z centrów naukowych zajmujących się tą działalnością jest Uniwersytet Warwick.
Podział pracy naukowej
Naukowcy o swojej pracy mówią dość nieśmiałe. Nie chcą wzbudzać niepotrzebnej nadziei, gdyż badanie jest jeszcze w stadium początkowym. Tak zwana łagodna terapia jest dosłownie Świętym Graalem wszystkich osób walczących z nowotworami. Celem badania jest stworzenie nowej generacji leków cytostatycznych i uzupełniających leków aktywnych biologicznie o wysoce selektywnym działaniu. Oznacza to, że miałyby one działać wyłącznie na komórki nowotworowe, nie naruszając przy tym zdrowych tkanek organizmu. Aby osiągnąć ten cel, naukowcy potrzebują m.in. jak najlepszego zrozumienia zmian i zjawisk zachodzących w komórkach i tkankach nowotworowych.  Przez stale rosnącą liczbę odkryć i bezustanny rozwój sprzętu technicznego, każdy zainteresowany staje się specjalistą w stosunkowo wąskiej dziedzinie. Dlatego do omawianego projektu zaangażowani są naukowcy z Anglii, Niemiec, Włoch, Izraela, USA, a nawet Chin.
Rozwiązanie z nanoś wiata
Przejdźmy do najistotniejszego. Czy udało się wynaleźć całkowicie nowy lek przeciwrakowy? Możemy powiedzieć, że niektóre supramolekularne struktury na bazie żelaza, cynku czy rutenu wykazują bardzo obiecujące właściwości. Aby to zrozumieć, musimy przełączyć się na „nano” myślenie. Jego laboratorium bada łańcuchowe struktury (mówi się o nich wałeczki lub cylindry) o długości 2 nm i szerokości 1 nm (przy czym 1 nm to 1 miliardowa metra). Na tej nanobazie substancje te uzyskują zupełnie wyjątkowe właściwości, zwłaszcza w obszarze ich wiązań z DNA. Potrafią rozpoznać i stabilizować niektóre niespotykane struktury DNA, działają tak, jak cytostatyki i antybiotyki.
Chemioterapia i antybiotyk w jednym?
Okazuje się, że te substancje, nad którymi pracują naukowcy, mogą naruszyć działanie najbardziej odpornych komórek nowotworowych. Chodzi o komórki, które są odporne na działanie nawet najsilniejszej współcześnie chemioterapii, działającej na bazie związków i derywatów platyny (tzw. cisplatyna). Jest to wielki postęp. Zwłaszcza, gdy substancje te będą już do dyspozycji lekarzy. Substancje wykazały również obiecujące działanie antybakteryjne, nawet wobec bardzo odpornych bakterii, gronkowca złocistego (Staphylococcus aureus), który wywołuje różne infekcje, od łagodnych zapaleń aż po zagrażającą życiu sepsę czy szoki toksyczne. Naukowcy twierdzą, że najważniejszą cechą substancji jest bardzo mała toksyczność wobec organizmów wyższych.
Nurkowanie do głębin DNA
Drogie testy kliniczne są często prowadzone przez laboratoria medyczne. Najczęściej badania przeprowadzane są w wielkich firmach farmaceutycznych. Badacze z Uniwersytetu Warwick twierdzą, że nawet jeśli konkretny mechanizm działania nie jest dotychczas całkowicie znany, jest bardzo prawdopodobne, że opiera się na wiązaniu z DNA. Eksperymenty wykazały, że cylindry będą mogły dostać się do jądra komórek i połączyć z DNA komórek nowotworowych, przez co zatrzymają ich podział. Natomiast przedwczesne byłoby  jednoznaczne stwierdzenie, że struktur, tych substancji posłużą w przyszłości do rozwoju nowej generacji antybiotyków lub cytostatyków. Oczywiście ostateczne rezultaty nie będą znane ani jutro, ani w przyszłym miesiącu  ostrożne prognozy mówią o kolejnych 10 latach.
Zakręcenie kranu z kwasem
Naukowcy z Uniwersytetu w Lowanium w Belgii pracują nad zwiększeniem skuteczności chemioterapii przeciw nowotworowej i eliminacją jej szkodliwych skutków ubocznych przy użyciu blokady substancji zwanej PHD2 (hydroksylaza prolinowa1. działającej jako sensor kwasów we krwi. Skuteczność chemioterapii jest uzależniona od jednego istotnego czynnika  jak dokładnie „wysłać” lek przeciw nowotworowy w konkretne miejsce. Nowotwory charakteryzują się często różnymi anomaliami kształtów naczyń. Na miejscu zaatakowanym przez nowotwór naczynia mają nieregularny kształt, słabą teksturę powierzchniową i duże tendencje do pękania. Właśnie ten „cieknący kran” nie pozwala lekom dostać się do miejsca przeznaczenia. Redukcja oddziaływania na ściany naczyń tlenu z krwi spowoduje o wiele lepszy przepływ krwi i tym samym dokładniejsze umieszczenie i dystrybucję leków chemioterapeutycznych. Sztucznie wywołana produkcja przeciwutleniaczy neutralizuje również niepożądane efekty chemioterapii.  Zostało to potwierdzone w symulacji komputerowej i testach na myszach. Nowotwór w 3DRównież Szwedzi nie pozostają bierni także prowadzą badania nad poprawieniem jakości chemioterapii. Zespół uczonych z Instytutu Karolińska opublikował badania, w których prezentuje swoją wizję precyzyjnej dystrybucji leków cytostatycznych do nowotworu bez uszkadzania zdrowych tkanek. Badacze wykorzystują w niej specjalne pociski  nanocząsteczki, które zawierają aktywną substancję leczniczą. Technika ta otrzymała nazwę orgiami DNA  jest to trójwymiarowa projekcja DNA na nanopoziomie za pomocą superczułych mikroskopów. Z jej pomocą cytostatyki będą mogły bombardować DNA komórek nowotworowych, także bezpośrednio w ich konkretnej części. Leki będą uwalniane z kapsułki wolniej, przez co ich efekt na tkankę dotkniętą przez nowotwór będzie o wiele bardziej skuteczny i długotrwały.
Cuda kontra rzeczywistość
Badacze przyszłość dla leczenia raka widzą przede wszystkim w indywidualizacji leczenia. Podobnie jak nie istnieją na świecie dwie identyczne osoby, tak choroba nowotworowa nie przebiega jednakowo u dwóch różnych pacjentów, nawet jeśli jest to ten sam typ nowotworu. Komórki nowotworowe podlegają ciągłym zmianom i w różnych fazach są mniej lub bardziej wrażliwe na leki cytostatyczne. Jeśli mielibyśmy do dyspozycji aktualne informacje stanie komórek rakowych, moglibyśmy wykorzystać w terapii inne leki lub inny sposób leczenia, które wyraźnie zwiększyłyby skuteczność cytostatyków. Badacze mają nadzieję, że wraz z rozwojem nowych metod analitycznych i, przede wszystkim, technik określania sekwencji DNA w czasie rzeczywistym, będzie można poprawić terapię i znaleźć idealną kombinację leków dla każdego pacjenta indywidualnie. Tak, aby była jak najbardziej skuteczna i najmniej szkodliwa dla organizmu.

Atak chemiczny na organizm
Chemioterapia przeciwnowotworowa jest bardzo radykalną metodą leczenia, gdyż jest to bardzo agresywny sposób „zabijania” komórek rakowych. W określonych przypadkach, jeśli zostalibyśmy przy terminologii wojskowej, jest to brutalny atak „na oślep”, w którym ofiarami są nie tylko komórki rakowe, ale także zdrowe komórki. Niestety czasem istniejące leki cytostatyczne nie tylko nie pokonują komórek rakowych, ale wręcz odwrotnie, w indywidualnych przypadkach potrafią przyspieszyć ich wzrost. Ostatnie ba dania wskazują, że chemioterapia w określonych przypadkach raka prostaty, piersi i jajników , daje właśnie taki odwrotny efekt. Naukowcy odkryli, że gdy pacjenci mają zniszczone zdrowe komórki na bazie DNA przez toksyny, mogą one zwiększyć produkcję białka l/l/A/776B.Ten typ białka należy do protein pomagających komórkom rakowym przeżyć chemioterapię, a czasem nawet przyspieszyć ich rozwój. Niekiedy chemioterapia staje się nieoczekiwanym katalizatorem tych śmiertelnych procesów. Dlatego badania nowych form chemioterapii są jednym z głównych celów współczesnej medycyny. Na całym świecie co drugi pacjent z diagnozą raka jest poddawany chemioterapii.

KOMÓRKOWE IMPULSY ELEKTRYCZNE
Jeśli anty nowotworowa chemioterapia(zastrzyki z leków cytostatycznych) jest połączona z rozbijaniem niebezpiecznych guzów impulsami elektrycznymi, mówimy o elektrochemioterapii . Metoda ta zwiększa efekty działania cytostatyków ,takich jak np. .cisplatyna czy neomycyna ,którym ciężko przebić się przez ściany komórek nowotworowych. Ultra krótkie i intensywne impulsy elektryczne, prowadzone zewnętrznie lub wewnętrznie za pomocą specjalnych endoskopów, potrafią naruszyć tkankę nowotworową otwierając tym samym drogę lekom cytostatycznym.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *