Nová superzbraň v boji proti rakovině

Rakovina je velmi chytrá a přizpůsobivá choroba. Abychom ji zničili, potřebovali bychom podle lékařské výzkumnice a lektorky Pauly Hammond nový a silnější způsob útoku. Se svými kolegy z MIT se jí podařilo sestavit novou nanočástici o velikosti jedné setiny tloušťky lidského vlasu, která je schopná léčit ty nejagresivnější, lékům vzdorující formy rakoviny. Zjistěte více o této molekulární superzbrani a připojte se k Paule Hammond v boji s chorobou, která se týká nás všech.

Rakovina ovlivňuje každého z nás --

zvláště ta, která se opakovaně vrací,

která je vysoce invazivní
a odolná vůči lékům,

která vzdoruje léčbě,
i když na ni používáme naše nejlepší léky.

Molekulární inženýrství
pracuje v těch nejmenších měřítkách,

a může nám poskytnout
nové úžasné způsoby

pro boj s těmi nejagresivnějšími
druhy rakoviny.

Rakovina je velmi chytrá choroba.

Některé druhy rakoviny

jsme se naučili dost dobře porazit
známými, zavedenými léky a operacemi.

Ale existují druhy rakoviny,
u kterých tento přístup nezabírá

a nádor jej i přes hromadu léků
přežije anebo se vrátí.

Tyto velmi agresivní typy
rakoviny můžeme přirovnat

k superpadouchům z komiksu.

Jsou chytří, přizpůsobiví

a jsou mistři v přežívání.

A tak jako většina dnešních superpadouchů,

své supersíly získávají
z genetických mutací.

Geny modifikované
uvnitř buněk nádoru

mohou umožnit a naprogramovat
nové nepředstavitelné módy přežití,

což umožňuje rakovinné buňce přežít
i naše nejlepší chemoterapie.

Jeden jejich trik je,
že buňce, ke které se přiblíží lék,

umožní její gen ten lék vytlačit
ještě před tím, než by mohl začít působit.

Představte si to -- buňka
efektivně vyplivne lék.

Toto je pouze jeden z mnoha příkladů

genetických es v rukávu
našeho superpadoucha rakoviny.

Vše kvůli zmutovaným genům.

Takže tu máme superpadouchy
s neuvěřitelnými superschopnostmi.

A potřebujeme nový
a mocný typ útoku.

My umíme vypnout gen.

Klíčem je soubor molekul
zvaný siRNA.

siRNA jsou krátké sekvence
genetického kódu,

které navedou buňku
k blokaci určitého genu.

Každá molekula siRNA umí
deaktivovat konkrétní gen uvnitř buňky.

Po dlouhá léta od jejich objevu
byli vědci velmi nadšeni

možným použitím těchto
genových blokátorů v medicíně.

Problémem je,
že siRNA pracuje dobře uvnitř buňky.

Pokud je ale vystavena enzymům
sídlícím v našem oběhu nebo tkáních,

tak za pár vteřin degraduje.

Během svého putování tělem
musí být zabalena, chráněna,

aby zneškodnila konečný cíl
v buňce rakoviny.

Takže zde je naše strategie.

Nejprve dostaneme k buňce
siRNA, genový blokátor,

a uspíme tyto geny přežití

a pak ji zničíme chemickým lékem.

Ale jak to provedeme?

S použitím molekulárního inženýrství

můžeme navrhnout superzbraň,
která by dokázala cestovat krevním oběhem.

Musí být dostatečně mrňavá,
aby prošla krevním oběhem,

musí být dostatečně malá,
aby pronikla tkání nádoru

a musí být dostatečně mrňavá,
aby ji rakovinná buňka pustila dovnitř.

Aby svou práci odvedla dobře,

musí mít velikost zhruba
jedné setiny tloušťky lidského vlasu.

Podívejme se,
jak tuto nanočástici sestavit.

Začněme s jádrem částice.

Je to malinká kapsle
obsahující chemický lék.

To je ten jed, který ukončí
život buněk nádoru.

Jádro zabalíme do několika
nanometrů tenkého závoje siRNA.

Tohle je náš genový blokátor.

Jelikož je siRNA silně záporně nabitá,
můžeme ji ochránit

pěknou ochrannou vrstvou
z kladně nabitých polymerů.

Dvě opačně nabité molekuly se díky
nábojové přitažlivosti drží pevně u sebe

a to nám dává ochrannou vrstvu
bránící rozložení siRNA v krevním oběhu.

Už jsme skoro tam.

(smích)

Ale musíme brát v úvahu
ještě jednu velkou překážku.

Vlastně to může být
ze všech překážek ta největší.

Jak umístíme tuto superzbraň?

Každá dobrá zbraň
musí být zamířená,

musíme zamířit naši superzbraň
na superpadoušské buňky v nádoru.

Jenže naše těla mají přirozený
obranný imunitní systém:

buňky žijící v krevním řečišti
ničí nebo eliminují věci,

které do něj nepatří.

A hádejte co? Naše nanočástice
je považována za cizí předmět.

Musíme naši nanočástici propašovat
obranným systémem nádoru.

V přestrojení ji musíme ji dostat přes
mechanismus zbavování se cizího objektu.

Okolo této nanočástice tedy
přidáme další záporně nabitou vrstvu,

která poslouží dvěma účelům.

Jednak je jedním z přírodně nabitých,
vysoce hydratovaných polysacharidů

přebývajících v našem těle.

Kolem nanočástice vytváří shluk
molekul vody, takový neviditelný plášť,

který umožňuje nanočástici
cestovat krevním oběhem

dostatečně dlouho a daleko
aby dosáhla nádoru,

aniž by při tom byla tělem eliminována.

Za druhé, tato vrstva obsahuje molekuly,
které se vážou na buňky nádoru.

Jakmile se navážou, vtáhne rakovinná buňka
nanočástici dovnitř,

takže teď máme uvnitř rakovinné buňky
naši nanočástici - připravenou zasáhnout.

Přesně! Cítím to stejně. Pojďme!

(potlesk)

Nejdřív je vypuštěna siRNA.

Hodiny působí, čímž poskytuje dost času
na uspání a zablokování genů přežití.

Tyto genetické superschopnosti
jsme právě vypnuli.

Zůstává pouze rakovinná buňka
bez jakékoliv zvláštní obrany.

Z jádra se poté uvolní chemická látka
a zničí nádorovou buňku čistě a efektivně.

S dostatečnými genovými blokátory
můžeme zacílit mnoho různých typů mutací

a vymýtit tak nádory,
aby ani jeden jediný padouch nezůstal.

A jak naše strategie šlape?

Testovali jsme na zvířatech
tyto nanostruktury

proti vysoce agresivní formě
rakoviny prsu,

jejíž gen vyvrhne lék
v okamžiku, kdy je dopraven.

V léčbě rakoviny prsu je obyčejně první
na řadě lék doxorubicin, říkejme mu "dox".

Nejprve jsme tedy léčili
naše zvířata pouze doxem.

Růst nádorů se zpomalil,
ale přesto stále rostly rychle,

jejich velikost se
za dva týdny zdvojnásobila.

Pak jsme zkusili naši
kombinovanou superzbraň.

Částice z nanovrstev se siRNA
proti chemoterapii,

plus máme dox v jádru.

A nejenže nádory přestaly růst,
ony se dokonce zmenšily

a v některých případech
byly eliminovány.

Nádory byly skutečně na ústupu.

(potlesk)

Na tomto přístupu je skvělé,
že se dá přizpůsobovat.

Můžeme přidat mnoho dalších vrstev siRNA

k zacílení rozdílných mutací
a mechanismů obrany nádoru.

A do jádra nanočástice
můžeme umístit jiné léky.

Jak se doktoři učí testovat pacienty
a pochopit určité genetické typy nádorů,

mohou nám pomoci určit, kterým pacientům
může být tato strategie prospěšná

a které genové blokátory můžeme použít.

Zvláště rakovina vaječníků
mě zasahuje nejvíc.

Je to velmi agresivní rakovina,

která bývá objevena
až ve velmi pozdních stádiích,

kdy už je vysoce rozvinuta
a má četné genetické mutace.

Po prvním kole chemoterapie
se 75 % pacientů tato rakovina vrací.

A většinou se vrátí jako
lékům odolná forma.

Vysoký stupeň rakoviny vaječníků
je jedním z těch největších superpadouchů.

A my na něj teď míříme naší zbraní,
abychom jej porazili.

Jako výzkumník
se nedostanu často k pacientům.

Nedávno jsem však potkala Mimi -
matku, která přežila rakovinu vaječníků, -

a její dceru, Paige.

Byla jsem hluboce inspirována
optimismem a silou,

které obě, matka i dcera, vyzařovaly.

A jejich příběhem kuráže a podpory.

Mluvili jsme tehdy o různých technologiích
směřovaných proti rakovině.

A Mimi v slzách vysvětlovala,
jakou naději jí vědomí o těchto úsilích

dává pro budoucí generace,
včetně její dcery.

To mě opravdu dojalo.

Nejde tu pouze o vytváření
vážně elegantní vědy.

Jde tu o změnu lidských životů,

o pochopení moci inženýrství
v měřítku molekul.

Tím, jak budou studenti, jako je Paige,
postupovat ve svých kariérách,

otevřou nové možnosti pro řešení
velkých zdravotních problémů světa,

právě třeba rakoviny vaječníků,
neurologických poruch, infekcí,

stejně, jako chemické inženýrství
otevřelo dveře mě

pro práci v tom nejmenším měřítku --
měřítku molekul,

abych léčila v lidském měřítku.

Děkuji.

(potlesk)