WASHINGTON DC - Pankrease vähk on üks surmavamaid vähiliike – USA-s on see hinnanguliselt nii üle 88 protsendi inimestest sureb sellesse haigusesse viie aasta jooksul pärast diagnoosi saamist. Selle sünge prognoosi üks põhjus on see, et enamik kõhunäärmevähkidest diagnoositakse pärast seda, kui haigus on juba levinud või metastaaseerunud teistesse kehaosadesse. Teine põhjus on see, et kõhunäärmevähki on eriti keeruline ravida, kuna need kasvajad on sageli tavaliste vähivastaste ravimite suhtes resistentsed.
Riiklik biomeditsiinilise pildistamise ja biotehnoloogia instituut (NIBIB) rahastatud teadlased töötavad välja uut meetodit selle surmava haiguse raviks. Nende õppima, avaldati hiljuti aastal Looduse biomeditsiinitehnika, kombineeris süstitava radioaktiivse geeli süsteemse kemoteraapiaga mitmes kõhunäärmevähi hiiremudelis. Ravi tulemuseks oli kasvaja taandareng kõigis nende hinnatud mudelites, mis on selle geneetiliselt mitmekesise ja agressiivse vähitüübi puhul enneolematu tulemus.
"Kiiritusravi tehakse tavaliselt väljastpoolt, mis avaldab tervetele kudedele kiirgust ja piirab kasvajale saadavat annust, piirates lõpuks selle efektiivsust," ütles David Rampulla, Ph.D., NIBIB Discovery Science & Technology osakonna direktor. "Selles prekliinilises uuringus uuritud radioaktiivset biomaterjali saab süstida otse kasvajasse, võimaldades lokaliseeritud lähenemist. Veelgi enam, see biolagunev biomaterjal võimaldab suuremaid kumulatiivseid kiirgusdoose kui teised siirdatavad kiiritusravid.
Brahhüteraapiat, kus kiirgusallikas asetatakse kehasse, saab kasutada mitme erineva vähitüübi raviks. Näiteks varajases staadiumis eesnäärmevähki saab ravida "seemne" brahhüteraapiaga, mille käigus implanteeritakse eesnäärmesse palju pisikesi radioaktiivset ainet sisaldavaid metalliseemneid. Kuigi need seemned võivad piirata tervete kudede kokkupuudet kiirgusega, takistab nende metallkest tugevate kiirgusosakeste, mida tuntakse alfa- ja beetakiirgajatena, kasutamist, mis on vähirakkude hävitamisel tõhusamad. Lisaks on nende väiksuse tõttu eesnäärmevähi raviks tavaliselt vaja umbes 100 seemet (iga seeme tuleb süstida). Praeguseks ei ole brahhüteraapia meetodid kõhunäärmevähiga patsientide kliinilisi tulemusi parandanud.
Käesolevas uuringus uuritakse uut tüüpi brahhüteraapiat. Selle asemel, et kiiritada metalliseemne või kateetri abil, uurivad uuringu autorid radioaktiivse biopolümeeri kasutamist, mis süstitakse otse kasvajasse. Lisaks biolagunevusele on biopolümeeril ainulaadne omadus – see on konstrueeritud nii, et see läheks toatemperatuuril olevast vedelikust kehatemperatuurini soojendamisel geelilaadsesse olekusse. Kui biopolümeer tahkub, jääb see kasvajasse ega saa kergesti levida ümbritsevatesse tervetesse kudedesse.
"Meie biopolümeer pärineb elastiinist, rikkalikust valgust, mida leidub meie keha sidekudedes," selgitas esimene autor Jeff Schaal, Ph.D., kes viis selle töö läbi Duke'i ülikoolis. "Selle biopolümeeri koostise kallal nokitsedes saame kontrollida täpset temperatuuri, kus see vedelikust geeliks läheb. Ja kuna me ei ümbritse radioaktiivset polümeeri kaitsva metalliseemne sees, saame kasutada erinevaid ja tugevamaid isotoope, mis võimaldavad meil edastada suurema kiirgusdoosi kui tavaline seemnebrahhüteraapia.
Selles kontseptsiooni tõestamises kasutatav radioaktiivne isotoop on jood-131 (või I-131), mis vabastab suure energiaga osakesi, mida nimetatakse beetaosakesteks. Beetaosakesed põhjustavad DNA kahjustusi ja tapavad kiiritatud rakke, kuid nad ei saa liikuda väga kaugele – vaid mõne millimeetri kaugusele (seega on sihtmärgiväline toksilisus piiratud). Schaal ütles, et I-131 on kilpnäärmevähi raviks kasutatud aastakümneid ja sellel on väljakujunenud ohutusprofiil.
Selles uuringus hinnatud prekliiniline raviskeem. Radioaktiivne biopolümeer (131I-ELP, kus ELP tähistab elastiinitaolist polüpeptiidi) süstitakse pankrease kasvajasse ja radiosensibiliseeriv kemoterapeutiline ravim paklitakseel manustatakse süsteemselt. Krediit: Chilkoti labor.
Kõhunäärmevähki ravitakse mõnikord kiirituse ja spetsiifiliste kemoterapeutiliste ainete kombinatsiooniga, mis muudavad kiirituse tõhusamaks. Schaal selgitas, et need "radiosensibiliseerivad" ravimid pikendavad raku replikatsiooniprotsessi, eriti kui selle DNA puutub kokku. Paljastunud DNA on kiirguse suhtes tundlikum ja tõenäoliselt kahjustab see seda pöördumatult, mis lõpuks põhjustab rakusurma.
Kombinatsioonis radiosensibiliseeriva kemoterapeutikuga, mida tuntakse paklitakseeli nime all, hindasid uuringu autorid oma radioaktiivset biopolümeeri mitmes erinevas kõhunäärmevähi mudelis, mis olid hoolikalt valitud, et kajastada kõhunäärmevähi erinevaid aspekte (nt levinud mutatsioonid, kasvaja omadused, kasvaja tihedus või raviresistentsus). Kõigi testitud mudelite hulgas reageeris peaaegu iga hiir, mis tähendab, et kasvajad kas kahanesid või kadusid täielikult. "Meie mudelites nähtud reageerimismäärad olid enneolematud, " ütles Schaal. "Pärast kirjanduse põhjalikku läbivaatamist peame veel leidma teise raviskeemi, mis näitaks nii tugevat vastust paljudes ja geneetiliselt mitmekesistes pankreasevähi mudelites." Lisaks ei taastunud mõnel hiirel kasvajad uuringu käigus kunagi.
Kui uuringu autorid hindasid praegust kliinilist ravirežiimi – paklitakseeli ja välise kiirituse –, ei olnud ravivastuse määrad sugugi nii muljetavaldavad: kasvaja kasvukiirust ainult pärssiti, selle asemel, et kasvajad vähenesid või kadusid. "Erinevalt välisest kiirkiirgusest, mida antakse lühikeste saringutena, edastab meie brahhüteraapia lähenemisviis kiirgust pidevalt," selgitas Schaal. "Leidsime, et see pidev beetaosakeste kiirgus muutis kasvaja mikrokeskkonda ja võimaldas paklitakseelil paremini tungida kasvaja tuuma, võimaldades sünergistlikku terapeutilist toimet."
Oluline on see, et teadlased ei täheldanud oma uuringu käigus mingeid ägedaid toksilisuse probleeme, kusjuures hiirte kriitilistesse elunditesse kogunes tühine kogus radioaktiivsust. Neil on varem teatatud et nende radioaktiivne biopolümeer biolaguneb ohutult – geeli poolväärtusaeg (umbes 95 päeva) ületab tunduvalt I-131 poolväärtusaega (umbes kaheksa päeva).
Autorid ei hinnanud oma ravi metastaatilise haiguse korral, kuid nende lähenemisviisi olemus võimaldaks biopolümeeride süstimist mitmesse kohta, näiteks kasvaja massidesse teistes elundites. Ja kuigi see uuring jääb prekliinilisse staadiumisse, töötavad uuringu autorid selle ravi edendamise nimel. "Meie rühm on teinud koostööd kliiniliste teadlastega, et arendada ja optimeerida meie süsteemi endoskoobiga juhitud kohaletoimetamiseks suuremas loomamudelis," ütles vanemautor Ashutosh Chilkoti, Ph.D., Duke'i ülikooli biomeditsiinitehnika osakonna professor. "Selle või mis tahes uue ravi võtmise väljakutse patsientidele on aga kliiniliste uuringute kaudu tuge leida."
Seda uuringut toetasid NIBIB-i toetus (R01EB000188) ja riikliku vähiinstituudi toetus (NCI; toetus R35CA197616).
(C) NIH
