Брой: 30, 28 юли 2016 - ЧОВЕШКИЯТ МОЗЪК

Лекарите разполагат с мощен арсенал от атакуващи рака химиотерапевтични препарати, но основното предизвикателство е как по-добре да се насочат тези средства за унищожаване на туморите, като в същото време се ограничат пагубните им странични ефекти.
Сега изследователи от Националната лаборатория „Лорънс Бъркли“ на Министерството на енергетиката в САЩ сътрудничат за разработването и изпитването на материали за ново устройство, което може да се вкарва във вена през миниатюрна тръбичка и да изсмуква по-голямата част от тези препарати като гъба. Това става, след като отделна тръбичка достави по-концентрирана доза от медикаментите до туморите – и преди те да могат да навлязат широко в кръвообращението.
Изследователите казват, че тази система за улавяне на медикаменти потенциално може да бъде приложена и при леченията с антибиотици за ограничаване на техните странични ефекти.
За направата на новото устройство са използвани полимерни мембрани, които се употребяват при горивните клетки. Те му позволяват да привлича и улавя определени молекули посредством електрическия им заряд, докато други молекули протичат свободно през него.
„Ние използвахме този материал за транспортирането на протони в горивна клетка - казва К. Челси Чен, изследовател от лабораторията „Бъркли“. - Настина се развълнувах, когато разбрах, че той може да се употребява и за химиотерапия.“ Полимерният материал включва полиетилен, който е здрав и еластичен, и друг полимер, съдържащ сулфонова киселина, която има отрицателен електрически заряд.
Определени видове химиотерапевтични медикаменти като доксорубицин, който се прилага за лечението на чернодробен рак, имат положителен заряд, така че полимерният материал привлича и задържа лекарствените молекули. „При нашите лабораторни опити текущият дизайн може да абсорбира 90% от медикамента за 25-30 минути“, казва Чен.
„Доксорубицинът се използва от десетилетия. Той е много добре проучен и е много токсичен – казва Стивън Хетс, доцент по рентгенология от Калифорнийския университет в Сан Франциско и създател на новата система за лечение, наречена ChemoFilter. – При прекомерно излагане на него, когато той преминава през сърцето, може да изпаднете в сърдечна недостатъчност.“ Поради тази причина лекарите са много внимателни с дозировката.
Хетс специализира в лечението на очни тумори посредством прокарването на тръбичка, наречена катетър, от феморалната артерия в бедрото до очната артерия, кръвоснабдяваща засегнатото око, и изпомпването на химиотерапевтичен медикамент през катетъра до тумора.
„Така могат да бъдат доставени много високи концентрации от медикамента в окото и сравнително ниски в останалата част от тялото, но известно количество ще се отмие през окото във вените на главата, така че може да получите странични ефекти от това“, казва Хетс.
Той започнал да се пита: „Има ли начин да се дренира, да се отстрани този излишък от лекарството, преди да предизвика странични ефекти? Ако може да се елиминира голямо количество от медикамента, тогава ще може да се повиши сериозно прилаганата доза за по-добро овладяване на тумора и потенциално излекуване – и по същество да се премахнат страничните ефекти.
Хрумна ми, че може би бихме могли да прокараме отделен катетър във вената, която отвежда кръвта, и да поставим материал, който улавя излишното количество от химиотерапевтичния медикамент“, разказва ученият.
И понеже очните тумори, които той лекува, са редки (в САЩ засягат няколкостотин деца годишно), Хетс видял паралелна възможност да подобри терапевтичните опции за рака на черния дроб, който е много по-разпространен. Той е третата водеща причина за смърт вследствие на рак в световен мащаб, с около половин милион нови случая годишно.
Патентованият ChemoFilter включва никел-титаниева метална рамка, затваряща се по подобие на венчелистчета на цвете, прикрепена към тънка полимерна мембрана, която може да се разгърне от катетър, за да абсорбира медикамента. При предклинично изследване такова устройство е било тествано при прасе и е постигнало намаляване върховата концентрация на химиотерапевтичния препарат доксорубицин с около 85%.
Изследователите се надяват, че той ще намери приложение в лечението на рака при хората до 2-3 години.
Чен и други учени работят и върху следващо поколение ChemoFilter устройства, които използват различна комбинация от материали и различни методи за отстраняването на лекарствени средства от тялото.
Мембраните могат да бъдат проектирани така, че да улавят и антибиотици за лечението на потенциално смъртоносни инфекции с антракс и други бактерии, а има много приложения и във ветеринарната медицина, казва Чен.