Novo superoružje u borbi protiv raka

Rak je vrlo snalažljiva, prilagodljiva bolest. Da bismo je pobedili, kako kaže medicinski istraživač i predavač Pola Hemond, potreban nam je nov i moćan način napada. Sa svojim kolegama na MIT-u, Hemondova je konstruisala nanočesticu veličine stotog dela ljudske dlake, koja može lečiti najagresivnije vrste raka otporne na lekove. Saznajte više o ovom molekularnom superoružju i pridružite se potrazi Hamondove u borbi protiv bolesti koja pogađa sve nas.

Rak pogađa sve nas,

naročito njegove vrste
koje se vraćaju iznova i iznova,

one koje su izuzetno invazivne
i otporne na lekove,

koje se opiru medicinskom lečenju,

čak i kada ih napadamo najboljim lekovima.

Inženjering na molekularnom nivou,

rad na najmanjem mogućem nivou

može pružiti uzbudljive nove načine

za borbu usmerenu
protiv najagresivnijih oblika raka.

Rak je vrlo snalažljiva bolest.

Postoje neki oblici raka
za koje smo, srećom,

relativno dobro naučili
kako da se postaramo

poznatim i potvrđenim lekovima
i operacijama.

Međutim, postoje neke vrste raka

koje ne reaguju na te pristupe

i tumor preživi ili se vrati,

čak i nakon snažnog napada lekovima.

Možemo da zamislimo
te vrlo agresivne oblike raka

kao superzlikovce u stripovima.

Pametni su, prilagodljivi

i vrlo uspešni u preživljavanju.

Takođe, kao i kod većine superzlikovaca
u poslednje vreme,

njihove supermoći proističu
iz genetske mutacije.

Geni koji su izmenjeni
unutar ćelija tumora

mogu da osposobe i pronađu ključ
za nove nezamislive vidove preživljavanja,

omogućavajući ćelijama raka da prežive

čak i naša najbolja lečenja hemoterapijom.

Jedan od primera je trik
u kome gen omogućava da ćelija,

čak i dok se lek približava ćeliji,

istisne lek,

pre nego što on može ostvariti dejstvo.

Zamislite, ćelija efikasno odbacuje lek.

Ovo je samo jedan primer
od mnogo genetskih trikova

u vreći našeg superzlikovca, raka.

Sve to je zahvaljujući mutantskim genima.

Dakle, imamo superzlikovca
sa neverovatnim supermoćima.

Potreban nam je nov i snažan način napada.

Zapravo, možemo isključiti gen.

Ključ je grupa molekula
poznata kao siRNK.

Ona predstavlja
kratke nizove genetskog koda

koji dovode do toga
da ćelija blokira određeni gen.

Svaki siRNK molekul
može da isključi određeni gen

unutar ćelije.

Mnogo godina od njenog otkrića,

naučnici su bili veoma uzbuđeni

zbog načina na koje možemo primeniti
te blokatore gena u medicini.

Međutim, postoji problem.

Molekul siRNK dobro funkcioniše
unutar ćelije,

ali kada je izložen enzimima

koji se nalaze u našem krvotoku
ili našim tkivima,

razgrađuje se za nekoliko sekundi.

Mora da se upakuje i zaštiti
tokom svog putovanja kroz telo,

na svom putu ka krajnjoj meti
unutar ćelije raka.

Dakle, evo naše strategije.

Najpre ćeliji raka
damo dozu siRNK-a, blokatora gena,

i zaustavimo te gene za preživljavanje,

a zatim je dotučemo hemoterapijom.

Kako da to sprovedemo?

Pomoću molekularnog inženjeringa,

možemo konstruisati superoružje

koje može da putuje kroz krvotok.

Mora da bude dovoljno malo
da prođe kroz krvotok,

dovoljno malo da prodre u tkivo tumora

i mora da bude dovoljno malo
da ga ćelija raka može preuzeti u sebe.

Da bi dobro obavila zadatak,

mora otprilike biti veličine
stotog dela ljudske dlake.

Hajde da bliže pogledamo
kako možemo da sačinimo ovu nanočesticu.

Prvo, započnimo jezgrom nanočestice.

To je malena kapsula
koja sadrži lek hemoterapije.

To je otrov koji će okončati
život ćelije tumora.

Oko tog jezgra obmotaćemo vrlo tanak,

nekoliko nanometara tanak prekrivač
molekula siRNK.

To je naš blokator gena.

Zato što je siRNK
jako negativno naelektrisan,

možemo ga zaštititi

finim zaštitnim slojem
pozitivno naelektrisanog polimera.

Dva suprotno naelektrisana molekula
se priljube zajedno

pomoću privlačenja naboja,

a to nam obezbeđuje zaštitni sloj

koji sprečava da se siRNK
razgradi u krvotoku.

Skoro da smo završili.

(Smeh)

Ipak, postoji još jedna velika prepreka
o kojoj moramo da mislimo.

Zapravo, to je možda
najveća prepreka od svih.

Kako da primenimo ovo superoružje?

Mislim, svako dobro oružje
mora da ima metu,

moramo da naciljamo to superoružje
ka ćelijama superzlikovca

koje se nalaze u tumoru.

Međutim, naše telo ima
prirodni imuni sistem za obranu,

ćelije koje postoje u krvotoku

i prepoznaju šta tu ne pripada,

tako da to mogu da unište ili uklone.

Pogodite šta? Naša nanočestica
se smatra stranim telom.

Moramo da prokrijumčarimo nanočesticu
pored sistema odbrane tumora.

Moramo da je dovedemo krišom
od ovog mehanizma uklanjanja stranih tela

tako što ćemo je maskirati.

Zato dodajemo još jedan sloj
negativnog naboja

oko te nanočestice,

što ima dve svrhe.

Prvo, taj spoljašnji sloj
je jedan od prirodno naelektrisanih,

visoko hidriranih polisaharida
koji postoje u našem telu.

On stvara oblak molekula vode
oko nanočestice,

što nam daje efekat nevidljivog zastora.

Nevidljivi zastor omogućava nanočestici

da putuje kroz krvotok

dovoljno dugo i daleko
da stigne do tumora,

a da je telo ne ukloni.

Drugo, ovaj sloj sadrži molekule

koji se posebno vezuju za ćeliju tumora.

Kada se jednom vežu, ćelija raka
preuzima nanočesticu

i sada imamo nanočesticu
unutar ćelije raka

i spremnu da se aktivira.

To! I ja se isto tako osećam. Hajdemo!

(Aplauz)

Molekul siRNK nastupa prvi.

Deluje satima,

dajući dovoljno vremena da se zaustave
i blokiraju ti geni za preživljavanje.

Sada smo onesposobili
te genetske supermoći.

Ono što ostaje je ćelija raka
bez naročitih odbrana.

Tada hemoterapijski lek izlazi iz jezgra

i uništava ćeliju tumora
čisto i efikasno.

Sa dovoljno blokatora gena,

možemo se pobrinuti
za mnogo različitih vrsta mutacija,

što bi dalo šansu da oteramo tumore,

bez ostavljanja negativaca.

Pa, kako naša strategija funkcioniše?

Testirali smo na životinjama
ove nanočestice

koristeći izrazito agresivnu vrstu
trostruko negativnog raka dojke.

Trostruko negativni rak dojke
pokazuje gen

koji izbacuje lek protiv raka
čim se on unese.

Obično je doksorubicin -
zvaćemo ga doks -

lek protiv raka koji čini
prvu liniju lečenja kod raka dojke.

Dakle, prvo smo lečili životinje
jezgrom doksa, samo doksom.

Tempo rasta tumora je usporio,

ali i dalje su brzo rasli,

udvostručivši se
tokom perioda od dve nedelje.

Zatim smo probali
naše kombinovano superoružje.

Čestica nanosloja sa siRNK-om
naspram pumpe za hemoterapiju,

a pored toga imamo i doks u jezgru.

Pogledajte, otkrili smo
ne samo da su tumori prestali da rastu,

već su se zapravo smanjili

i bili uklonjeni u nekim slučajevima.

Tumori su se zaista povlačili.

(Aplauz)

Sjajna stvar u vezi sa ovim pristupom
jeste to da može biti personalizovan.

Možemo dodati
više različitih slojeva siRNK-a

da bismo se usmerili na različite mutacije
i mehanizme odbrane tumora.

Možemo staviti i različite lekove
u središte nanočestice.

Kako doktori budu saznavali
kako da testiraju pacijente

i shvatali određene
genetske tipove tumora,

mogu nam pomoći da odredimo

kojim pacijentima
može koristiti ova strategija

i koje blokatore gena možemo da koristimo.

Rak jajnika me posebno dira u žicu.

To je vrlo agresivan rak,

delom zato što se otkriva
u vrlo kasnim fazama,

kada je dosta napredovao

i postoji veliki broj genetskih mutacija.

Nakon prve ture hemoterapije,

rak se vraća kod 75 odsto pacijenata

i obično se vraća u obliku
koji je otporan na lekove.

Rak jajnika visokog stepena

je jedan od najvećih superzlikovaca.

Sada usmeravamo naše superoružje

ka njegovom porazu.

Kao istraživač,

obično nemam priliku
da radim sa pacijentima.

Ipak, nedavno sam upoznala majku

koja je preživela rak jajnika,
Mimi, kao i njenu ćerku Pejdž.

Duboko me je inspirisao optimizam i snaga

koje su ispoljile majka i ćerka,

kao i njihova priča hrabrosti i podrške.

Na tom događaju smo govorili
o različitim tehnologijama

usmerenim protiv raka.

Mimi je bila u suzama

dok je objašnjavala kako joj saznanje
o ovim nastojanjima

daje nadu za buduće generacije,

uključujući njenu ćerku.

To me je zaista dirnulo.

Ne radi se samo o izgradnji
veoma elegantne nauke.

Radi se o menjanju života ljudi.

Radi se o razumevanju moći inženjeringa

na molekularnom nivou.

Znam da će, dok studenti poput Pejdž
budu napredovali u svojim karijerama,

otvoriti nove mogućnosti za bavljenje

nekim od velikih svetskih problema
u oblasti zdravlja,

uključujući rak jajnika,
neurološka oboljenja, infektivne bolesti,

baš kao što je hemijski inženjering
našao način da meni otvori vrata

i pružio način inženjeringa

na najsitnijem, molekularnom nivou,

da bi doneo isceljenje na ljudskom nivou.

Hvala.

(Aplauz)