Bagaimana ikan parasit dapat membantu kita melawan barah otak dan strok
Para penyelidik menggunakan spesies ikan purba dalam usaha mencari cara yang lebih baik untuk menyampaikan ubat terapeutik ke dalam otak untuk merawat keadaan dan kejadian mulai dari barah hingga strok.
Kredit gambar: T. Lawrence, Suruhanjaya Perikanan Great Lakes
Lampreys adalah salah satu spesies tertua yang masih hidup seperti ikan tanpa rahang belut. Mereka menghuni sungai dan perairan laut pesisir di daerah beriklim di seluruh dunia.
Ikan-ikan yang kelihatan aneh ini sangat tidak dapat dilihat oleh mulut mereka yang tidak bertulang dan berlapis gigi. Mereka juga parasit, memakan darah ikan lain.
Penyelidikan baru menunjukkan bahawa penghuni akuatik ini dapat menyediakan kenderaan yang dapat disesuaikan untuk ubat-ubatan yang merawat kesan biologi dari keadaan atau kejadian kesihatan yang mempengaruhi otak.
Satu kajian baru-baru ini, yang dilakukan oleh pasukan saintis dari University of Wisconsin-Madison dan University of Texas di Austin, telah melihat sejenis molekul dari sistem imun lampreys, yang disebut "reseptor limfosit berubah-ubah" (VLR).
Para penyelidik menjelaskan bahawa yang membuat VLR menarik adalah kemampuan mereka untuk menargetkan matriks ekstraselular (ECM), rangkaian makromolekul yang memberikan struktur kepada sel-sel yang mereka kelilingi.
Jaringan ini membentuk sebahagian besar sistem saraf pusat, jadi pasukan penyelidik percaya bahawa VLR dapat membantu membawa ubat ke otak, meningkatkan keberkesanan rawatan untuk barah otak, trauma otak, atau strok.
"Kumpulan molekul penargetan ini kelihatan agak agnostik terhadap penyakit ini. Kami percaya ia dapat diterapkan sebagai teknologi platform dalam pelbagai keadaan. "
Pengarang kajian Prof Eric Shusta
Para penyelidik menguji hipotesis mereka pada model tikus kanser otak yang agresif, dan mereka melaporkan hasilnya dalam jurnal Kemajuan Sains.
Percubaan yang menjanjikan
Kebiasaannya, ubat tidak akan mudah menembusi otak kerana dilindungi oleh penghalang darah otak, yang menghentikan agen berpotensi berbahaya yang masuk ke otak. Walau bagaimanapun, halangan ini juga menghalang ubat daripada mencapai sasarannya.
Sekiranya terdapat beberapa peristiwa kesihatan yang mempengaruhi otak, penghalang darah-otak "melonggarkan", yang dapat menyebabkan otak menghadapi masalah lebih lanjut, tetapi juga membiarkan ubat masuk.
Dalam penyelidikan semasa, para penyelidik berminat untuk menguji keberkesanan VLR, memanfaatkan gangguan penghalang darah-otak dalam kes glioblastoma, bentuk barah otak yang agresif.
"Molekul seperti ini [VLR] biasanya tidak dapat mengangkut kargo ke otak, tetapi di mana sahaja terdapat gangguan penghalang darah-otak, mereka dapat menghantar ubat terus ke laman patologi," jelas Prof Shusta.
Pasukan penyelidik bekerja dengan model tikus glioblastoma, merawatnya dengan VLR yang terikat dengan doxorubicin, ubat yang digunakan untuk merawat bentuk barah ini pada manusia.
Shusta dan rakan-rakan melaporkan bahawa pendekatan ini menjanjikan, memperpanjang kelangsungan hidup pada tikus yang dirawat dengan kombinasi eksperimen ini.
Para penyelidik menyatakan bahawa mengikat VLR untuk pelbagai ubat mungkin mempunyai manfaat penting lain - ini membolehkan pakar memberikan dos yang lebih tinggi dari ubat-ubatan tersebut ke ECM otak.
"Mirip dengan air yang direndam ke dalam spons, molekul lamprey berpotensi mengumpulkan lebih banyak ubat dalam matriks yang banyak di sekitar sel berbanding dengan penghantaran spesifik ke sel," jelas penulis bersama Prof John Kuo.
Dan "helah" yang mengikat ini dapat membantu menyelesaikan masalah lain. Para penyelidik menjelaskan bahawa sel-sel otak dapat menjadi musuh mereka sendiri ketika menerima rawatan kerana mereka "membuang" bahan kimia yang menjangkau mereka.
Namun, kerana VLR mensasarkan ECM yang mengelilingi sel-sel otak, ini memungkinkan ubat bertindak pada sel untuk jangka masa yang lebih lama.
"Ini boleh menjadi cara untuk mengadakan terapi di tempat yang tidak terkumpul dengan baik di otak sehingga boleh menjadi lebih berkesan," kata pengarang bersama Ben Umlauf, Ph.D.
‘Mencuba strategi ini dalam model yang berbeza’
Akhirnya, para penyelidik menyatakan bahawa VLR bebas beredar melalui badan dalam model tetikus, tetapi ia tidak terkumpul dalam tisu yang sihat. Ini menunjukkan bahawa molekul ini tidak akan mengganggu organ yang sihat dan berfungsi.
Ke depan, para penyelidik ingin mencuba menggabungkan VLR dengan jenis ubat-ubatan anti-kanser lain, termasuk ubat-ubatan yang digunakan dalam imunoterapi, untuk melihat seberapa baik molekul-molekul itu berfungsi dengan pelbagai terapi yang lebih pelbagai.
Kemungkinan lain yang ingin disiasat oleh para penyelidik adalah dengan menggunakan VLR untuk mengesan sebarang gangguan pada penghalang darah-otak, yang mungkin menunjukkan permulaan kejadian kesihatan. Mereka mencadangkan untuk melakukan ini dengan mengikat VLR ke probe canggih yang sesuai dengan teknologi pencitraan otak.
Namun, untuk saat ini, "Saya teruja untuk mencuba strategi ini dalam sistem model penyakit yang berlainan," kata Kuo, sambil menambahkan bahawa "[t] berikut adalah beberapa proses penyakit yang mengganggu penghalang otak-darah dan kita dapat membayangkannya pelbagai terapi yang berbeza dengan molekul ini. "
