Kova su smegenų vėžiu yra sudėtinga, tačiau naujausi tyrimai gali padėti į kovos su vėžiu arsenalą įtraukti dar vieną priemonę. Grupė iš Georgia Tech ir Virginia Tech paskelbė straipsnį APL bioinžinerija tiria naują galimybę, kurią vieną dieną būtų galima panaudoti glioblastomai – mirtinai ir greitai augančiam smegenų augliui – nukreipti.
Šis darbas kilęs iš ankstesnių aukšto dažnio negrįžtamos elektroporacijos, geriau žinomos kaip H-FIRE, tyrimų. H-FIRE yra minimaliai invazinis procesas, kurio metu vėžio ląstelėms suskaidyti naudojami ne terminiai elektros impulsai.
Gydyti bet kokio tipo vėžį nėra lengva, tačiau kalbant apie smegenų vėžį, kraujo ir smegenų barjeras prideda papildomo iššūkio. Kliūtis apsaugo smegenis nuo toksiškų medžiagų, tačiau tai ne visada teigiamas dalykas.
„Motina Gamta sukūrė jį tam, kad apsaugotume nuo apsinuodijimo, bet, deja, tai taip pat neleidžia apie 99% visų mažos molekulės vaistų patekti į smegenis ir pasiekti tinkamą jų terapinį poveikį. Tai ypač pasakytina apie chemoterapija, biologija ar imunoterapija“, – sakė Virdžinijos Merilendo veterinarijos koledžo neurologijos ir neurochirurgijos profesorius Johnas Rossmeislas. Rossmeislas yra vienas iš šio straipsnio bendraautorių.
Kvadratinės formos banga, kurią paprastai naudoja H-FIRE, atlieka dvigubą funkciją: ji pažeidžia kraujo ir smegenų barjerą aplink naviko vietą ir naikina vėžio ląsteles. Tačiau tai buvo pirmasis tyrimas, kurio metu buvo naudojama sinusoidinė banga, kad suardytų barjerą. Šis naujas būdas vadinamas pliūpsnio sinusinės bangos elektroporacija (B-SWE).
Tyrėjai naudojo graužikų modelį, kad ištirtų sinusoidinės bangos poveikį, palyginti su labiau įprastomis kvadrato formos bangomis. Jie nustatė, kad B-SWE padarė mažiau žalos ląstelėms ir audiniams, bet labiau sutrikdė kraujo ir smegenų barjerą.
Kai kuriais klinikiniais atvejais ideali būtų abliacija ir kraujo ir smegenų barjero sutrikimas, tačiau kitais atvejais kraujo ir smegenų barjero sutrikimas gali būti svarbesnis nei ląstelių sunaikinimas. Pavyzdžiui, jei neurochirurgas pašalintų matomą naviko masę, sinusoidinė bangos forma gali būti panaudota sutrikdyti kraujo ir smegenų barjerą aplink vietą, leidžiant vaistams patekti į smegenis ir pašalinti paskutines vėžio ląsteles. B-SWE gali minimaliai pažeisti sveiką smegenų audinį.
Tyrimai rodo, kad įprastinės kvadratinės bangos formos rodo gerą kraujo ir smegenų barjero sutrikimą, tačiau šis tyrimas nustato dar geresnį kraujo ir smegenų barjero sutrikimą naudojant B-SWE. Tai leistų daugiau su vėžiu kovojančių vaistų patekti į smegenis.
„Manėme, kad ši problema išspręsta, tačiau tai rodo, kad mąstant į priekį visada yra geresnių sprendimų“, – sakė Rossmeislas, kuris taip pat yra Smulkių gyvūnų klinikinių mokslų katedros vedėjas.
Tyrimo metu mokslininkai susidūrė su kliūtimi: be didesnio kraujo ir smegenų barjero sutrikimo, jie nustatė, kad sinusinė banga taip pat sukėlė daugiau nervų ir raumenų susitraukimų. Dėl šių raumenų susitraukimų kyla pavojus pažeisti organą. Tačiau pakoregavus B-SWE dozę, jie sugebėjo sumažinti susitraukimus, tuo pačiu užtikrinant kraujo ir smegenų barjero sutrikimo lygį, panašų į didesnę dozę.
Kitas šio tyrimo žingsnis yra ištirti B-SWE poveikį naudojant smegenų vėžio gyvūnų modelį, kad pamatytumėte, kaip sinusinė bangos forma atsilaiko prieš įprastą H-FIRE techniką.
Projektui vadovavo pirmoji autorė Sabrina Campelo, kai ji baigė daktaro laipsnį. Virdžinijos Tech-Wake Forest universiteto Biomedicinos inžinerijos ir mokslų mokykloje. Campelo dabar yra Georgea Tech ir Emory universiteto Wallace H. Coulter Biomedicininės inžinerijos katedros doktorantas.