Как едно лекарство може да лекува и двете водещи причини за смърт в света

Кои според вас са двата най-големи убийци в света? Въз основа на медийното отразяване може би ще предположите природните катаклизми или може би автомобилни катастрофи. Но двата най-големи убиеца всъщност са сърдечносъдовите заболявания и ракът.

На пръв поглед тези две болести са доста различни. Но новооткритите паралели между произхода и развитието им означават, че някои лечения могат да бъдат ефективни и срещу двете!

Брайън Смит е биомедицински инженер, който прекарва две десетилетия в изучаване и разработване на методи за подобряване на начина, по който лекарствата преминават през тялото. Оказва се, че малки, конструирани наночастици, които могат да се насочват към специфични имунни клетки, могат да бъдат вариант за лечение както на рак, така и на сърдечносъдови заболявания.

Двете болести

Атеросклерозата е най-смъртоносната форма на сърдечносъдово заболяване. Тя е резултат от възпаление и натрупване на мазнини, холестерол и други липиди в стената на кръвоносните съдове като така се образува плака. Повечето инфаркти се причиняват от разкъсване на тази плака. Опитът на организма да се излекува може да образува кръвен съсирек, който блокира кръвоносните съдове и води до сърдечен удар.

От друга страна, ракът обикновено възниква в резултат на генетични мутации, които карат клетките да се делят неконтролируемо. Този неконтролируем, бърз растеж, който не се лекува таргетирано, може да бъде разрушителен, тъй като е трудно да се спре, без да се увредят здравите органи. Ракът може да се появи във всеки орган на тялото.

Въпреки че тези страшни заболявания изглеждат с различен произход и причини, те имат много общи рискови фактори. Например затлъстяването и неправилното хранене, тютюнопушенето, хроничният стрес и някои видове начин на живот са свързани и с двете.

Но защо имат сходни рискови фактори?

Много от приликите между двете могат да бъдат проследени до възпалението. Хроничното възпаление е основна причина за атеросклерозата, като уврежда клетките, които покриват кръвоносните съдове, и постепенно влошава плаките. По същия начин хроничното възпаление може да инициира рак чрез увеличаване на мутациите и да подпомага оцеляването и разпространението на раковите клетки като увеличава растежа на кръвоносните съдове, които ги захранват с хранителни вещества, и като потиска имунния отговор на организма.

С едно хапче – два заека

Сравнение на размерите на наноматериали

Изследванията показват, че терапиите, предназначени за лечение на рак, могат да помогнат и за лечението на атеросклероза.

Един от примерите са лекарства, насочени към имунни клетки, наречени макрофаги, в туморите, които ги карат да изяждат раковите клетки. Оказва се, че подобно лекарство може да накара макрофагите да изчистят и мъртвите и умиращи клетки при атеросклероза, което води до свиване на плаките.

Друг пример са антигликолитичните терапии, които предотвратяват разграждането на глюкозата. Глюкозата, или захарта, е основният източник на енергия за организма. Тези лекарства могат да накарат болните туморни кръвоносни съдове и атеросклеротичните кръвоносни съдове да изглеждат по-„нормални“, като по същество обръщат болестния процес в тях. Те могат също така да намалят възпалението при атеросклероза.

Въпреки че предлаганите понастоящем на пазара лечения като статини и фибрати могат да понижат нивата на липидите и съсирването на кръвта при атеросклероза, тези лекарства не се справят в достатъчна степен с риска от смърт от сърдечносъдови заболявания. За да подобрят резултатите, лекарите все по-често използват множество прапарати, насочени срещу различни цели. Един интригуващ клас лечения са инхибиторите на натриевия глюкозен котранспортер-2, които традиционно се използват за лечение на диабет. Изследователите доказват, че тези лекарства едновременно осигуряват значителна защита от сърдечносъдови заболявания и лекуват рак.

Клиничните тестове на статини и инхибитори на натриевия глюкозен котранспортер-2 показват тясно припокриване между възпалението, метаболизма и сърдечносъдовите заболявания, което предполага нови възможности за лечение. Един пример за това са имунотерапиите, които „инхибират инхибирането“ на имунитета – т.е. премахват спирачките, които туморите поставят на имунната система. Този подход за лечение на рака също така намалява атеросклеротичните плаки при проучвания върху животни и намалява възпалението на съдовете при малко проучване върху хора.

Медицински троянски нанокон

Едно скорошно откритие показа, че нанотръбичките – много малки частици, направени от въглерод, които са над 10 000 пъти по-тънки от човешки косъм – могат да попаднат в специфични имунни клетки, да преминат през кръвния поток и да навлязат в туморите като троянски кон. И те могат да пренасят всичко, което изследователите поставят върху тях, включително лекарства и контрастни вещества (за снимки със скенери).

Имунните клетки, носещи нанотръбичките, естествено се насочват към туморите чрез възпалителна реакция. Тъй като и ракът, и атеросклерозата са възпалителни заболявания, в момента се проучва дали имунните клетки, натоварени с нанотръбички, могат да служат и като транспортни средства за доставка до плаките.

Нанотръбичките могат да бъдат заредени с препарат, който стимулира имунните клетки да „изядат“ остатъците от плаките. Освен това ограничаването на доставянето на лекарството конкретно до тези имунни клетки намалява риска от странични ефекти. Тези нанотръбички могат да се използват и за подобряване на диагностиката на сърдечносъдовите заболявания чрез осветяване на плаките.

Друг начин, по който наночастиците могат да навлязат в туморите, е като се промъкнат през отвори в нови кръвоносни съдове, израснали при възпалението. При този ефект по-големи молекули и наночастици се натрупват в тъкани с пропускливи кръвоносни съдове и остават там за известно време поради размера си. Открит за първи път при рака, изследователите го прилагат за подобряване на доставката на лекарства при сърдечносъдови заболявания, при които също може да има нужните пропускливи кръвоносни съдове.

Подобряване на лекарствата

Молекулярните пътища, които ракът и сърдечносъдовите заболявания споделят, имат важни регулаторни последици. По принцип разходите, свързани с пускането на лекарства в клиниката, са огромни, но възможността за прилагане на едно и също лекарство при две различни групи пациенти предлага големи финансови стимули. Освен вече изяснените предимства…

Лекарствата за рак на базата на наночастици за първи път се появяват още през 1995 г. и оттогава изследователите са разработили още много други. Но в момента има само едно сърдечносъдово нанолекарство, одобрено от Агенцията по храните и лекарствата. Това предполага възможност за нови подходи в областта, които да подобрят ефикасността на сърдечносъдовите лекарства и да намалят страничните им ефекти.

Поради паралелите между раковите и сърдечносъдовите заболявания, раковите нанолекарства могат да бъдат силни кандидати за лечение на сърдечносъдови заболявания и обратното. Тъй като фундаменталната наука продължава да открива и други молекулярни паралели между тези заболявания, пациентите се очаква да бъдат облагодетелствани от още по-добри терапии, които могат да лекуват и двете.