CHICAGO — Miten lymfooma voidaan tuhota ilman lääkkeitä?

Näännyttää se nälkään riistämällä siltä se, mikä näyttää olevan sen lempiruokaa: HDL-kolesteroli.

Northwestern Medicine®:n tutkijat löysivät tämän uuden nanohiukkasen avulla, joka toimii kuin salainen kaksoisagentti. Se näyttää syövän aiheuttamalle lymfoomasolulle mieluisalta aterialta – luonnolliselta HDL:ltä. Mutta kun hiukkanen tarttuu soluun, se itse asiassa tukkii sen ja estää kolesterolin pääsyn soluun. Koska solu menettää olennaisen ravintoaineen, se kuolee lopulta.

Tohtori C. Shad Thaxtonin uusi tutkimus, ja tohtori Leo I. Gordon osoittavat, että synteettiset HDL-nanohiukkaset tappoivat B-solulymfooman, taudin yleisimmän muodon, viljellyissä ihmissoluissa ja estivät ihmisen B-solulymfooman kasvaimen kasvua hiirissä.

Työ julkaistiin tammikuussa. 21. tammikuuta Proceedings of the National Academy of Sciences -lehdessä.

”Tällä on potentiaalia tulla lopulta myrkyttömäksi B-solulymfooman hoidoksi, johon ei tarvita solunsalpaajahoitoa”, sanoi Gordon, joka on Thaxtonin kanssa toinen artikkelin kirjoittaja. ”Se on jännittävä alustava löydös.”

Gordon on hematologian/onkologian lääketieteen professori ja Thaxton on urologian apulaisprofessori, molemmat Northwesternin yliopiston Feinberg School of Medicine -yliopistossa.

Gordon on myös toisena johtajana hematologisten pahanlaatuisten sairauksien ohjelmassa Northwesternin yliopiston Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Centerissä ja lääkärinä Northwestern Memorial Hospitalissa. Thaxton on myös Lurie Cancer Centerin jäsen.

Lymfooma ahmii HDL-kolesterolia

Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että B-solulymfooma on riippuvainen luonnollisen HDL:n – lyhenne sanoista high-density lipoprotein – ottamisesta, josta se saa rasvasisältöä, kuten kolesterolia.

Nanohiukkanen — jonka Thaxton kehitti alun perin mahdolliseksi sydänsairauksien hoidoksi — jäljittelee tarkasti luonnollisten HDL-hiukkasten kokoa, muotoa ja pintakemiaa. Sillä on kuitenkin yksi keskeinen ero: sen ytimessä on viiden nanometrin kokoinen kultahiukkanen. Kun nanohiukkasta inkuboidaan ihmisen B-solulymfoomasolujen kanssa tai kun sitä käytetään hiiren hoitoon, jolla on ihmisen kasvain, se antaa lymfoomalle kaksinkertaisen iskun. Kun se on kiinnittynyt lymfoomasoluun, kultahiukkasen sienimainen pinta imee sen kolesterolin pois, kun taas kultainen ydin estää solua imeytymästä lisää kolesterolia, joka on tyypillisesti luonnollisten HDL-hiukkasten ytimessä.

Lymfoomatutkimus osoitti Thaxtonille, että HDL-nanohiukkasella oli enemmän kuin yksi temppu kultaisessa hihassaan.

”Aluksi keskityin voimakkaasti sellaisten nanohiukkasten kehittämiseen, jotka voisivat poistaa kolesterolia soluista, erityisesti niistä, jotka ovat osallisina sydänsairauksissa”, Thaxton sanoi. ”Lymfoomatyö on laajentanut tätä keskittymistä siihen, miten HDL-nanohiukkaset vaikuttavat sekä kolesterolin poistamiseen että sen ottamiseen soluihin. Huomasimme, että hiukkaset ovat monitehtäväisiä.”

Northwesternin tutkimus osoitti myös, että luonnollinen HDL ei tappanut soluja eikä estänyt kasvaimen kasvua. Nanohiukkanen oli välttämätön lymfoomasolun näännyttämiseksi.

Sydänsairaudesta syövän tappajaksi

Kehitettyään HDL-nanohiukkasen Thaxton piti vuonna 2010 luennon Feinbergin tiedekunnalle. Gordon oli yleisön joukossa. Hän tiesi, että B-solulymfooman pitkälle edennyttä muotoa sairastavilla potilailla kolesteroliarvot ovat joskus laskussa. Pitkäaikainen lymfoomatutkija ja onkologi Gordon etsi uusia menetelmiä lääkkeiden toimittamiseksi potilaille. Hän otti yhteyttä Thaxtoniin, ja he alkoivat tehdä yhteistyötä.

He testasivat pelkkää HDL-nanohiukkasta ja syöpälääkkeitä kuljettavaa HDL-nanohiukkasta. Yllättäen nanohiukkanen ilman lääkkeitä tappoi B-solulymfoomasoluja yhtä tehokkaasti.

”Ajattelimme: ’Sepä outoa. Miksi emme tarvitse lääkettä?”” Gordon muisteli.

Tällöin tutkijat alkoivat perehtyä mekanismiin, jolla HDL-nanohiukkaset tarttuivat lymfoomasolun HDL-reseptoreihin ja manipuloivat kolesterolin kuljetusta. Lisäksi Duken yliopiston yhteistyökumppaneiden tutkimusta varten analysoimat potilasnäytteet osoittivat, että potilaiden lymfoomasoluissa oli ylituotantoa näistä HDL-reseptoreista verrattuna normaaleihin lymfosyytteihin.

B-solulymfooma yleisin lymfooma

Nationaalisen syöpäinstituutin (National Cancer Institutes) mukaan Yhdysvalloissa oli vuonna 2012 noin 70 000 uutta non-Hodgkinin lymfoomatapausta, joihin liittyi melkein 19 000 kuolemaa. Noin 90 prosenttia näistä uusista tapauksista oli B-solulymfoomia. Non-Hodgkin-lymfooma on syöpä, joka saa alkunsa lymfosyyteiksi kutsutuista soluista, jotka ovat osa elimistön immuunijärjestelmää.

Miksi Kultasydän?

”Kultasydän sopii hyvin yhteen biologisten järjestelmien kanssa”, Thaxton sanoi.

Thaxtonia ja Gordonia rohkaisevat heidän varhaiset tietonsa, jotka osoittavat, että HDL-nanohiukkaset eivät vaikuta myrkyllisiltä muille ihmisen soluille, joihin HDL:t normaalisti kohdistuvat, normaaleille ihmisen lymfosyyteille tai hiirille. Koska kultaiset nanohiukkaset voidaan valmistaa pienikokoisina ja -muotoisina, ne ovat erinomaisia telineitä synteettisten HDL:ien luomiseksi, jotka jäljittelevät tarkasti luonnossa esiintyviä HDL:iä.

”Kuten jokainen uusi lääkeainekandidaatti, HDL:n nanohiukkanen vaatii vielä lisätestausta”, Thaxton huomautti.

Yhteistyökumppaneina artikkelin kirjoittajina ovat Shuo Yang ja Marina Damiano. Shuo on lääketieteen tutkijatohtori Gordonin laboratoriossa Feinberg Schoolin hematologian/onkologian osastolla ja Marina on jatko-opiskelija Weinberg College of Arts and Sciencesin kemian osastolla.

Tutkimusta ovat tukeneet Howard Hughes Medical Institute ja Schwartz Foundation. Thaxton on mukana perustamassa AuraSense, LLC -nimistä biotekniikkayritystä, jolla on lisenssi tutkimuksessa käytettyihin HDL-nanopartikkeleihin.