Hemoterapija i moć hemoterapijskih lekova, koji treba da „ubiju“ tumor, za pacijente sa karcinomom mogu da budu „mač sa dve oštrice“. Jer, dok mnogi lekovi protiv raka ubijaju ćelije tumora, oni istovremeno, dok putuju kroz krvotok, mogu da naškode i zdravim ćelijama. Rešenje za ovaj problem našao je istraživački tim sa Medical University of South Carolina (MUSC) koji je razvio uređaj za uklanjanje viška ovih lekova nakon tretmana raka. Koristeći ovaj uređaj, tim je uspeo da ukloni 30 odsto primenjenog leka, i to samo jedan sat nakon tretmana.
Kako bi hemoterapija izgledala ako bismo mogli da očistimo krv
– Glavno ograničenje agenasa za hemoterapiju je to što samo mali deo njih stigne do ciljanog tumora. Kao rezultat toga, postoje neželjeni efekti koji uključuju oštećenje srca – podseća doktor nauka dr Dieter Haemmerich, profesor na dečjem instititu u okviru Medical University of South Carolina.
Ali, šta ako bismo mogli da „očistimo“ krv od hemoterapijskih lekova kako bismo smanjili njihove štetne neželjene efekte? U članku objavljenom u martu 2022. u časopisu Cancers, istraživački tim sa Medical University of South Carolina, predvođen dr Haemmerichom, saopštili su da su uspeli da razviju uređaj za uklanjanje viška lekova posle tretmana karcinoma. Istraživači su se fokusirali na doxorubicin (DOX), jedan od najčešće korišćenih lekova za hemoterapiju kod odraslih i dece, a poznato je da je DOX toksičan za srce. Ova toksičnost je posebno štetna kod pedijatrijskih pacijenata, jer će svako zatajenje srca imati negativne posledice po zdravlje do kraja života deteta.
DOX je popularan lek za hemoterapiju, ali i vrlo toksičan
U kliničkom ispitivanju iz 2006. DOX je smanjio srčanu funkciju kod dece sa leukemijom, a terapija steroidima je bila potrebna kako bi se smanjio njegov štetni efekat. Uprkos svojoj toksičnosti za srce, DOX je popularan lek za hemoterapiju jer je veoma efikasan u zaustavljanju deobe ćelija raka.
– Doxorubicin deluje tako što u osnovi oštećuje DNK. To je korisno za lečenje raka, ali, takođe, može izazvati neželjene efekte kao što su gubitak kose i koštane srži – istakao je dr Yuri Peterson, profesor na Odseku za otkrivanje lekova i biomedicinske nauke na Medical University of South Carolina.
Hemoterapija u obliku nanočestica osetljivih na temperaturu
Nedavni napori da se DOX preciznije usmeri na mesto pojave tumora uključivali su njegovo inkapsuliranje unutar nanočestica osetljivih na temperaturu. Ove sitne čestice su netaknute pri normalnoj telesnoj temperaturi i prenose lek kroz krvotok do tumora. Tamo se mogu zagrejati sondom na oko 41 °C kako bi oslobodili svoj DOX sadržaj. Međutim, tehnika ima svoja ograničenja. Samo deo primenjenih nanočestica oslobađa svoj sadržaj kada se toplota primeni na mesto tumora. Kada se nanočestice razgrade u telu, što može da potraje samo sat vremena, preostali lek ulazi u krvotok i onda može izazvati neželjene efekte.
Kompjuterski kontrolisana hemoterapija poboljšaće kvalitet života pacijenata
Istraživački tim sa Medical University of South Carolina želeo je da poboljša rezultate ovom tehnikom tako što će razviti uređaj koji bi uklonio zaostali hemoterapijski lek nakon tretmana. Koristeći model raka kod glodara, istraživači su ubrizgali nanočestice DOX osetljive na toplotu i primenili toplotu na mesto tumora kako bi oslobodili DOX. Nakon tretmana, očistili su krv od ostataka DOX tako što su ga prvo propuštali kroz grejni element kako bi nanočestice oslobodile lek, a zatim kroz filter sa aktivnim ugljem, kako bi uklonili lek iz krvi, pre nego što je vraćen u krvotok glodara. Naučnici su razvili hiruršku metodu za implantaciju katetera u male sudove glodara kako bi se omogućilo da krv prođe kroz uređaj za filtraciju i dizajnirali grejni element u uređaju za filtraciju koji je mogao da snima, prati oslobađanja leka.
– Budući da je naš uređaj kompjuterski kontrolisan, zagrevanje je vrlo precizno kako bi se osiguralo oslobađanje leka. Najuzbudljiviji deo je isporuka i uklanjanje viška leka, što će značajno poboljšati kvalitet života pacijenata – naglasio je dr Krishna Ramajayam sa MUSC.
Svaki lek ima maksimalnu tolerantnu dozu koju ne možete da pređete
Važno je napomenuti da je istraživački tim takođe razvio metod za otkrivanje nivoa leka u krvi u realnom vremenu kako bi se osiguralo da se lek efikasno uklanja.
– Snimanjem krvi pre i posle filtracije, zapravo možemo predvideti koliko se leka uklanja u realnom vremenu u klinici. Ovo bi bila veoma korisna informacija za kliničara koji morao da donese odluku o tome kada će zaustaviti filtraciju. Svaki lek ima maksimalnu tolerantnu dozu koju ne možete preći. S obzirom na to da uklanjamo zaostali lek nakon tretmana, zapravo je moguće dati dodatnu dozu, ukoliko prvi ciklus nije dovoljan, što ne bi bilo moguće u slučaju da lek nije uklonjen – objasnio je dr Anjan Motamarry.
Smanjenje izloženosti pacijenata zaostalim hemoterapijskim lekom moglo bi im omogućiti brži oporavak, sa manje neželjenih efekata. Takođe, to bi im omogućilo i da dobiju više ciklusa hemoterapije u budućnosti, u slučaju da je neophodan dodatni tretman za ubijanje ćelija raka.
Novi uređaj za hemoterapiju smanjio bi neželjene efekte na srce
Filtriranje krvi kroz uređaj je takođe dovelo do skoro tri puta manje DOX u srcu, što je mereno pomoću masene spektrometrije u Medical University of South Carolina. Ovi obećavajući rezultati ukazuju da bi novi uređaj mogao da smanji neželjene efekte na srce koji mogu da budu uzrokovani hemoterapijom, ali će biti potrebno više studija da se to predviđanje i potvrdi.
Naučnici ističu da ako se unese manje leka u srce, verovatno će biti manje neželjenih efekata, a njihov sledeći korak, kako najavljuju, je da testiraju funkciju srca, direktno nakon upotrebe ove metode u dugoročnim studijama tumora na životinjama. Dalja usavršavanja novog uređaja mogu jednog dana poboljšati efikasnost i bezbednost hemoterapije kod dece i odraslih, jer, ovaj način lečenja je sam po sebi mučan, a naučnici ističu da je dizajniranje novog uređaja – najmanje što mogu da učine kako pacijentima olakšali život.
