CHICAGO — Jak zničit lymfom bez použití léků?
Uhaste ho k smrti tím, že ho připravíte o zřejmě oblíbenou potravu: HDL cholesterol.
Vědci z Northwestern Medicine® to zjistili pomocí nové nanočástice, která funguje jako tajný dvojitý agent. Rakovinné lymfomové buňce se jeví jako oblíbené jídlo – přirozený HDL. Když se však částice do buňky zapojí, ve skutečnosti ji ucpe a zablokuje vstup cholesterolu. Buňka zbavená základní živiny nakonec umírá.
Nová studie C. Shada Thaxtona, M.D., a Leo I. Gordona, M.D., ukazuje, že syntetické nanočástice HDL zabíjely B-buněčný lymfom, nejčastější formu tohoto onemocnění, v kultivovaných lidských buňkách a inhibovaly růst nádoru lidského B-buněčného lymfomu u myší.
Práce byla publikována v lednu. 21 v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.
„To má potenciál stát se nakonec netoxickou léčbou B-buněčného lymfomu, která nezahrnuje chemoterapii,“ řekl Gordon, spoluautor článku s Thaxtonem. „Je to vzrušující předběžné zjištění.“
Gordon je profesorem medicíny v oboru hematologie/onkologie a Thaxton je docentem urologie, oba na Northwestern University Feinberg School of Medicine.
Gordon je také spoluředitelem programu hematologických malignit v Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center of Northwestern University a lékařem v Northwestern Memorial Hospital. Thaxton je rovněž členem Lurieho onkologického centra.
Lymfom požírá HDL cholesterol
Nedávné studie ukázaly, že B-buněčný lymfom je závislý na příjmu přirozeného HDL – zkratka pro lipoprotein o vysoké hustotě – z něhož získává obsah tuků, jako je cholesterol.
Nanočástice — původně vyvinuté Thaxtonem jako možná terapie srdečních onemocnění — věrně napodobují velikost, tvar a povrchovou chemii přirozených částic HDL. Má však jeden klíčový rozdíl: ve svém jádru obsahuje pět nanometrů dlouhou částici zlata. Když je tedy nanočástice inkubována s buňkami lidského B-buněčného lymfomu nebo použita k léčbě myši s lidským nádorem, působí na lymfom dvojnásobně. Poté, co se připojí k lymfomové buňce, houbovitý povrch zlaté částice z ní vysaje cholesterol, zatímco zlaté jádro zabrání buňce absorbovat další cholesterol, který je obvykle obsažen v jádru přirozených částic HDL.
Výzkum lymfomu ukázal Thaxtonovi, že nanočástice HDL má ve svém zlatém rukávu více než jeden trik.
„Zpočátku jsem se hodně soustředil na vývoj nanočástic, které by dokázaly odstranit cholesterol z buněk, zejména těch, které se podílejí na srdečních chorobách,“ řekl Thaxton. „Práce na lymfomu rozšířila toto zaměření na to, jak nanočástice HDL ovlivňují odstraňování i vychytávání cholesterolu buňkami. Zjistili jsme, že částice jsou víceúčelové.“
Studie na Northwesternu také ukázala, že přírodní HDL nezabíjí buňky ani nebrání růstu nádorů. Nanočástice byly nezbytné k vyhladovění lymfomové buňky.
Detour From Heart Disease to Cancer Killer
Po vývoji nanočástice HDL přednesl Thaxton v roce 2010 přednášku pro fakultu Feinberg. Gordon byl v publiku. Věděl, že u pacientů s pokročilou formou B-buněčného lymfomu někdy klesá hladina cholesterolu. Gordon, dlouholetý výzkumník lymfomů a onkolog, hledal nové metody, jak pacientům dodávat léky. Kontaktoval Thaxtona a začali spolupracovat.
Testovali samotné nanočástice HDL a nanočástice HDL transportující léky proti rakovině. Překvapivě byla nanočástice bez léků stejně účinná při zabíjení buněk B-buněčného lymfomu.
„Pomysleli jsme si: ‚To je zvláštní. Proč nepotřebujeme lék?“ „Proč? Gordon vzpomíná.
Vědci se tehdy začali zabývat mechanismem, jakým se nanočástice HDL přilepily na receptory HDL na lymfomové buňce a jak manipulovaly s transportem cholesterolu. Vzorky pacientů, které pro účely studie analyzovali spolupracovníci z Dukeovy univerzity, navíc ukázaly, že lymfomové buňky pacientů mají ve srovnání s normálními lymfocyty nadprodukci těchto HDL receptorů.
B-buněčný lymfom Nejčastější lymfom
Národní onkologický ústav uvádí, že v roce 2012 bylo v USA zaznamenáno přibližně 70 000 nových případů nehodgkinského lymfomu a téměř 19 000 úmrtí. Přibližně 90 % těchto nových případů tvořily lymfomy z B-buněk. Non-Hodgkinův lymfom je rakovina, která začíná v buňkách zvaných lymfocyty, které jsou součástí imunitního systému těla.
Proč zlaté srdce?
„Zlato má dobré výsledky v kompatibilitě s biologickými systémy,“ řekl Thaxton.
Thaxton a Gordon jsou povzbuzeni svými prvními údaji, které ukazují, že nanočástice HDL se nezdají být toxické pro jiné lidské buňky, na které se HDL běžně zaměřují, pro normální lidské lymfocyty ani pro myši. Také proto, že nanočástice zlata lze vyrobit v diskrétní velikosti a tvaru, jsou vynikajícím lešením pro vytvoření syntetických HDL, které věrně napodobují ty, které se nacházejí v přírodě.
„Jako každý nový kandidát na lék, i nanočástice HDL budou muset být podrobeny dalšímu testování,“ poznamenal Thaxton.
Spolutvůrci článku jsou Shuo Yang a Marina Damiano. Shuo je výzkumným pracovníkem v oblasti medicíny v Gordonově laboratoři na oddělení hematologie/onkologie na Feinbergově škole a Marina je postgraduální studentkou na katedře chemie na Weinbergově vysoké škole umění a věd.
Výzkum byl podpořen The Howard Hughes Medical Institute a Schwartz Foundation. Thaxton je spoluzakladatelem začínající biotechnologické společnosti AuraSense, LLC, která vlastní licenci na nanočástice HDL použité ve studii.