Podwójne uderzenie w mięsaka kościopochodnego: supresja guza i naprawa kości
Każdego roku u ponad 3 milionów dzieci i nastolatków diagnozuje się guza kości nazywanego mięsakiem kościopochodnym. Pacjenci, u których obecnie stwierdza się mięsaka kościopochodnego, otrzymują to samo standardowe leczenie, które wdrożono po raz pierwszy w latach 70. XX w., polegające na resekcji guza i chemioterapii. Tymczasem u niemal jednej trzeciej pacjentów dochodzi do nawrotu choroby, co stwarza konieczność zastosowania nowych interwencji. Mięsak kościopochodny jest nierozerwalnie związany ze swoim lokalnym mikrośrodowiskiem, w skład którego wchodzą komórki kości, zrębu, układu naczyniowego i odpornościowego. Ma ono kluczowe znaczenie dla wzrostu guza i może stanowić potencjalny cel dla nowych terapii.
Trójwymiarowy model in vitro mięsaka kościopochodnego
W ostatnim czasie wzrosło zainteresowanie wykorzystaniem hodowli 3D w badaniach złożoności mikrośrodowiska guza, gdyż oferują one większą przewidywalność procesów zachodzących in vivo. Dlatego badacze z projektu PRINT-CHEMO opracowali nowy model 3D mięsaka kościopochodnego z wykorzystaniem hydrożelu i mikrodołków. Zawiera on kokulturę mezenchymalnych komórek zrębu oraz komórek mięsaka kościpochodnego. Badanie zostało przeprowadzone dzięki wsparciu z działania „Maria Skłodowska-Curie (MSCA) i obejmowało produkcję sferoidów guza, będących modelem wczesnego i późnego etapu rozwoju mięsaka kościopochodnego. Okazało się, że potencjał sferoidów w zakresie wysokoprzepustowego przesiewowego selekcjonowania substancji leczniczych był olbrzymi. “Nasz model mięsaka kościpochodnego stanowi wyjątkową platformę do przesiewowego selekcjonowania potencjalnych opcji terapeutycznych i stężeń leków zarówno w przypadku wczesnego, jak i późnego stadium choroby” podkreśla stypendystka MSCA Fiona Freeman.
Wsparcie dla regeneracji kości u pacjentów z mięsakiem kościopochodnym
Po chirurgicznym usunięciu guza kość musi się zregenerować. Jednak wykorzystanie do tego celu metod inżynierii tkankowej wciąż budzi wiele kontrowersji. Należy również pamiętać, że choć chemioterapia skutecznie kontroluje wzrost komórek rakowych, istotnie ogranicza zdolność kości do regeneracji. Stąd też każda strategia sprzyjająca odbudowie kości jest dla młodych pacjentów niezwykle korzystna. Aby rozwiązać ten problem, zespół projektu PRINT-CHEMO ocenił potencjał terapeutyczny microRNA-29b - cząsteczki, która indukuje różnicowanie się osteoblastów, sprzyjając tym samym formowaniu się kości, znanej również jako supresor raka prostaty i glejaka. Badacze ocenili, czy lokalne podanie microRNA-29b hamuje rozwój komórek mięsaka kościpochodnego i wyzwala procesy naprawcze. Stworzyli oni specjalne kompleksy microRNA-29b z nanocząsteczkami, które następnie dostarczyli za pomocą systemu do wstrzyknięć do lokalnej tkanki w modelu przedklinicznym mięsaka kościopochodnego. Zespół projektu ustalił, że połączenie microRNA-29b i ogólnoustrojowej chemioterapii w porównaniu z samą chemioterapią pozwoliło zmniejszyć o 45 % masę guza, istotnie zwiększyć przeżywalność oraz ograniczyć o 75 % występowanie osteolizy kości związanej z nowotworem. Ten przeciwnowotworowy i sprzyjający osteogenezie efekt microRNA-29b może dotyczyć również innych rodzajów raka. „Wyniki naszych badań wskazują nie tylko na potencjał terapeutyczny lokalnego podania microRNA-29b w postaci supresji mięsaka kościopochodnego, ale także na możliwość naprawy kości po zabiegu chirurgicznym”, podkreśla Freeman.
Korzyść terapeutyczna w przypadku przerzutów do kości
Innowacyjna terapia skojarzona opracowana przez zespół projektu PRINT-CHEMO może zostać z łatwością włączona do istniejących procedur leczenia metodą konwencjonalnej chemioterapii, zwiększając skuteczność leczenia. Układ kostny należy do tych układów, w których najczęściej rozwijają się przerzuty nowotworowe. Dlatego każda terapia, która hamuje wzrost guza w kości i jednocześnie sprzyja jej regeneracji jest niezwykle pożądana. Dotyczy to nie tylko pacjentów z mięsakiem kościopochodnym, ale wszystkich pacjentów z przerzutami nowotworowymi do kości.
Słowa kluczowe
PRINT-CHEMO, mięsak kościopochodny, chemioterapia, microRNA-29b, regeneracja kości, supresja nowotworu, przerzuty do kości, mezenchymalne komórki zrębu, model 3D
