Kwas elagowy w nanogąbkach potrafi osłabiać komórki nowotworowe
Kwas elagowy z owoców i zielonej herbaty potrafi osłabiać komórki nowotworowe, ale słabo się wchłania i trudno go dostarczyć do guza.
W tym artykule:
Rak jelita grubego to ogromny problem w krajach rozwinietych
Rak jelita grubego należy do najczęściej diagnozowanych nowotworów w krajach rozwiniętych. Choć współczesna medycyna dysponuje już szeregiem skutecznych terapii, ich działanie bywa obarczone znaczną toksycznością.
Uchwycił go monitoring. Nagranie z Rossmanna trafiło do sieci
Leki przeciwnowotworowe atakują nie tylko komórki guza, lecz także zdrowe tkanki, co prowadzi do szeregu poważnych działań niepożądanych i stanowi istotne ograniczenie stosowanych metod leczenia.
Nanogąbki z zieloną herbatą kontra rak jelita
Od wielu lat naukowcy analizują biologiczne właściwości związków roślinnych, takich jak kwas elagowy, obecny m.in. w granatach, truskawkach, orzechach czy zielonej herbacie. Badania laboratoryjne wykazały, że substancja ta hamuje proliferację różnych typów komórek nowotworowych. Problemem pozostaje jednak jej bardzo słaba rozpuszczalność w wodzie oraz szybkie usuwanie z organizmu, co znacząco ogranicza możliwości terapeutyczne.
W pracy opublikowanej w Nanomaterials badacze zadali sobie pytanie, czy odpowiednie "opakowanie" tej cząsteczki mogłoby zwiększyć jej działanie. W tym celu wykorzystano mezoporowate nanocząstki krzemionki - porowate struktury przypominające mikroskopijne, sztywne gąbki z siecią kanałów wewnętrznych. Po chemicznej modyfikacji ich powierzchni pory wypełniono kwasem elagowym, który finalnie stanowił około jedną czwartą masy powstałego proszku.
Za syntezę oraz szczegółową charakterystykę nanostruktur w dużej mierze odpowiadał zespół z Instytutu Wysokich Ciśnień PAN w Warszawie. Polscy badacze analizowali m.in. morfologię i rozmiar cząstek przy użyciu mikroskopii elektronowej, właściwości powierzchniowe, stabilność termiczną oraz efektywność załadunku substancji aktywnej. Dopiero po tej wnikliwej ocenie materiał przekazano do badań biologicznych na liniach komórek raka jelita grubego.
W eksperymentach porównano działanie trzech wariantów: "gołych" nanocząstek krzemionki, wolnego kwasu elagowego oraz jego formy zamkniętej w nanonośnikach. Testy przeprowadzono na dwóch standardowo stosowanych liniach komórek raka jelita (HCT-116 i HT-29), a jako kontrolę użyto zdrowych fibroblastów skóry (BJ-1). Wyniki pokazały, że wersja nano wykazuje około trzykrotnie większą cytotoksyczność wobec komórek nowotworowych niż czysty kwas elagowy. Potwierdziły to wartości IC50 - stężenia powodującego śmierć połowy komórek. Dla wolnego kwasu wynosiły one około 187 i 300 µM, natomiast dla formy zamkniętej w nanocząstkach obniżyły się do ok. 88 i 78 µM, co stanowi znaczącą poprawę.
Badacze ocenili również mechanizm działania
Ustalono, że nanoformulacja nie tylko skuteczniej niszczy komórki nowotworowe, ale częściej uruchamia w nich apoptozę, czyli kontrolowany proces zaprogramowanej śmierci. Towarzyszył temu wzrost aktywności białek proapoptotycznych oraz obniżenie poziomu białek chroniących komórkę przed śmiercią. Zaobserwowano także redukcję receptorów powiązanych z sygnalizacją sprzyjającą wzrostowi guza. W zdrowych komórkach skóry te zmiany były znacznie słabsze, co sugeruje większą selektywność działania nanoleku wobec komórek nowotworowych.
Należy jednak podkreślić, że są to badania in vitro, wykonywane wyłącznie na hodowlach komórkowych. Aby potencjalna terapia mogła zostać wykorzystana u ludzi, konieczne są dalsze etapy - testy na zwierzętach oraz pełny cykl badań klinicznych. Mimo to uzyskane wyniki stanowią istotny krok naprzód, wskazując, że połączenie nanotechnologii z naturalnymi związkami bioaktywnymi może znacząco zwiększać ich skuteczność, a jednocześnie ograniczać uszkodzenia zdrowych tkanek.
