Nanoželezom zocelené makrofágy v úlohe lomiželezov na rakovinu

Keď niečo zaťažíme železom, klesá to ku dnu. V nanosvete ale fungujú veci často inak. Čírou náhodou vedci prišli na to, že keď bielym krvinkám vpravia do cytoplazmy niečo úplne neprirodzené, čo by ich teoreticky malo poškodiť, alebo aspoň zamestnať a priviesť do pracovnej letargie, tak ich to v skutočnosti z nečinnosti vytrhne a vrhajú sa do boja s rakovinou! Do „zocelených“ buniek onkológovia vkladajú veľkú nádej.

Ešte nestačila uschnúť tlačiarenská farba na článku od skupiny z Texasu, ktorej sa podarilo vylepšiť biele krvinky uhlíkatými nanočasticami a vyrobiť z nich bojovníkov proti skleróze, už tu máme niečo podobné a nemenej sľubné z Kalifornie. Zatiaľ čo v prvom prípade išlo o vylepšovanie T lymfocytov, teraz sú to makrofágy. Zas ide o vylepšovanie nanočasticami, no nie uhlíka, ale železa. Rozdiel je v účinku. V prvom prípade sa imunita tlmila, teraz sa podporuje. Železo v ničotnej forme vylepšuje makrofágom skóre v boji proti nádorovo zvrhnutým bunkami

Ak máme v krvi menej železa než 10 µmol/l, sme „chudokrvní“, respektíve nám hrozí anémia. S problémom zníženej koncentrácie hemoglobínu pod normu sa často stretávajú pôrodníci u nedonosených novorodencov. To preto, že sa im poriadne nevstrebáva črevná mukóza v dvanástniku. U dospelých zasa býva na vine časté darcovstvo krvi, prípadne kojenie a všelijaké chorobné stavy. V takých prípadoch nám dávajú najčastejšie injekcie ferumxytolu alebo Ferahemu, čo je vlastne to isté.

Tucet výskumníkov pracujúcich v Stanforde, ktorý sa nachádza v polovici cesty medzi San Franciscom a San Jose, v samotnom srdci Silicon Valley, mal v úmysle skúmať látky, ktoré rakovinovým bunkám kazia radosť zo života. Stáli pred voľbou vhodného nosiča, ktorým by svoje elixíry vpravovali do buniek. Siahli po tom, čoho je všade dosť – po železe. Nie preto, že je to druhý najrozšírenejší kovový prvok na Zemi, ale preto, že jeho nanoforma sa používa na liečenie anémie a prípravky obsahujúce nanoželezo sú také lacné, že ich veterinári vo veľkochovoch aplikujú všetkým prasatám preventívne.

Ferumoxytol zvolili aj preto, že je Úradom pre kontrolu potravín a liekov (FDA) schválený aj pre podanie formou injekcie a ak by sa ukázalo, že sú nanočiastočky železa vhodným nosičom jedovatých látok tlmiacich množenie rakovinových zvrhlíkov, nestálo by potom prípravku v ceste toľko legislatívnych formalít.

Pokusy prebiehali úspešne až na jednu maličkosť. V kontrolách niečo nehralo. Testovalo sa na troch skupinách myší. Prvá dostala nanočastice naložené chemoterapeutikom. Druhá len nanočastice bez chémie a myši v tretej skupine pichali len tak, aby im privodili rovnakú bolesť a stres. Chemoterapia podľa očakávania zabrala na rakovinu a tlmila ju. Problém bol v tom, že myši z druhej skupiny, ktoré boli len akousi kontrolou, na tom boli zdravotne rovnako dobre ako tie, ktoré boli liečené účinnou látkou. Tak sa stalo, že náhoda pomohla tomu, aby výskumníci narazili na neočakávaný účinok ferumoxytolu. Spočiatku všetko nasvedčovalo tomu, že objavili neznámy účinok nanoželeza na zvrhnuté bunky. Ďalšie testy to ale vylúčili. Nanoželezu samotnému sa zvrhnuté bunky v zásade vysmiali. Až v kultúre s bielymi krvinkami sa ochranný účinok nanoželeza znovu našiel. Nakoniec sa ukázalo, že prsty v tom má iba jeden typ buniek a tým sú makrofágy, konkrétnejšie ich subpopulácia, ktorú vedci nazývajú tumor-associated macrophages. Sú to tie bunky bojovníčky, ktoré nanoželezo vyprovokuje k hrdinstvu a k svižným výpadom proti rakovinou posadnutým vrstevniciam.

Nanoželezu samotnému sa zvrhnuté bunky v zásade vysmiali. Až v kultúre s bielymi krvinkami sa ochranný účinok nanoželeza znovu našiel. Nakoniec sa ukázalo, že prsty v tom má iba jeden typ buniek a tým sú makrofágy, konkrétnejšie ich subpopulácia, ktorú vedci nazývajú tumor-associated macrophages.

Podobne, ako vedecká správa výskumníkov, aj náš článok by tu mohol končiť. Náš český národ je známy svojím „kutilstvom“ a mnohých by mohlo napadnúť začať u seba s prevenciou… Keď to dávajú aj ­novorodencom…

Ešte než do seba začnete pchať antianemiká, je dobré vedieť, že tento rok u prípravku, ktorý vedci použili u myší k úspešnej liečbe rakoviny, zvýšila tá istá organizácia, ktorá ho predtým povolila (FDA), mieru varovania. FDA tak učinila potom, čo sa u niektorých pacientov liečených na anémiu vyskytli závažné a potenciálne smrteľné alergické reakcie. Obzvlášť veľké ­nebezpečenstvo hrozí tým, ktorí už nejakú alergickú reakciu po podaní prípravku obsahujúcom železo mali.

Šancu dopadnúť slávne nemajú ani tí, ktorí síce nie sú alergickí na železo, ale začnú sa železom obohacovať tak vehementne, až kým si neprivodia intoxikáciu. Tých čaká nekrotizujúca gastroenteritída, zvracanie, bolesti brucha a krvavé hnačky. A to by ešte mohli hovoriť o šťastí, pretože by sa tiež mohol pridať šok, prípadne letargia sprevádzaná dýchavičnosťou. V takýchto prípadoch dochádza po čase často k miernemu zlepšeniu stavu. To ale býva len predzvesťou ťažkej metabolickej acidózy, kómy a odchodu do večných lovísk.

Cieľom tohto komentára rozhodne nie je znevážiť poznatok, ani naznačiť, že je prípravok nepoužiteľný a patrí do starého železa. Chceme iba naznačiť, že to s prevenciou rakoviny nebude také jednoduché, ako to niekedy zo stručných správ vyzerá. Stimulujúci účinok nanoželeza na imunitné bunky však rozhodne zaujímavý je a má predpoklady rozšíriť náš zbraňový arzenál v boji s rakovinou. A že sa na to prišlo náhodou, to na sláve objaviteľov nijako neuberá.


Literatúra

  1. www.fda.gov/Drugs/DrugSafety/ucm440138.htm   
  2. Nature Nanotechnology, www.nature.com/articles/doi:10.1038/nnano.2016.168
Hodnotenie článku

inVitro 4/2016

Hematológia

Tento článok sa nachádza v čísle InVitro 4/2016 Hematológia. Ak máte záujem o časopis v tlačenej verzii, ozvite sa nám.
Objednať inVitro