Institut Jožef Stefan z novimi preboji na področju zdravljenja raka

Sodelavci Oddelka za biokemijo, molekularno in strukturno biologijo Instituta Jožef Stefan pod vodstvom prof. ddr. Borisa Turka postavljajo svetovne trende za iskanje boljših metod neinvazivne diagnostike in novih biomarkerjev za boljšo stratifikacijo pacientov in hitrejše odkrivanje bolezni, vključno z rakom. Zdravljenja raka pa se lotevajo tudi z nanomateriali, so sporočili z instituta, kjer so še poudarili, da so o prebojih slovenskih znanstvenikov pisali v znanstvenih revijah Trends in Biochemical Sciences in Nano Letters.

Ameriška znanstvena revija Trends in Biochemical Sciences predstavlja kritičen pregled raziskav na področju biokemije in biomedicinskih znanosti v zadnjih treh letih in postavlja smernice prihodnjih raziskav. Eno od področij, kot so pojasnili na institutu, je bilo tokrat tudi pregled raziskav na področju proteomike, kemijske biologije in biokemije z vidika proteaz. Vabilo k članku je prejel prof. ddr. Boris Turk, k sodelovanju je pritegnil še kolege Mateja Vizoviška, Roberta Vidmarja in Marka Fonoviča. Skupaj s še dvema kolegoma iz tujine so pripravili pregled pomena specifičnosti proteaz v smeri »in vivo« neinvazivnega diagnostičnega slikanja in odkrivanja biomarkerjev.
 
»Proteaze veljajo za zelo pomembno skupino encimov v biomedicinskih raziskavah zaradi njihove ključne vloge v zdravju in razvoju bolezni. Njihova sposobnost, da hidrolizirajo beljakovine in peptidne substrate na enem ali več mestih, je odvisna od njihove specifičnosti, zaradi česar so edinstvene med encimi. Razumevanje specifičnosti proteaz je zato ključnega pomena tako za razumevanje njihove biologije kot za razvoj orodij za njihovo raziskovanje in za razvoj novih zdravil.«

Članek sodelavcev Instituta Jožef Stefan je pregledni članek, pri katerem je posebnost to, da pri pregledu raziskav med drugimi naletiš tudi na raziskave, ki jih prej nisi poznal in ki ti vsekakor pomagajo pri nadaljnjem delu, so zapisali. 
 

 
V reviji Nano Letters pa so slovenski znanstveniki objavili članek z naslovom »Zmečkane nanostrukture aluminijevega hidroksida kot sredstvo za deregulacijo tumorskega mikrookolja za zdravljenje raka«, ki predstavlja nove možnosti za zdravljenje raka s pomočjo nanomaterialov, pri čemer je bila celotna tako imenovana »in vivo« karakterizacija nanodelcev pri zdravljenju raka narejena na Institutu Jožef Stefan. Prav tako je institut in sodelavci Georgy Mikhaylov, Andreja Bratovš, Vito Turk, Boris Turk in Olga Vasiljeva sodeloval pri celotni zasnovi študije, ki so jo skupaj naredili s še šestimi kolegi iz tujine, pretežno iz Tomska v Rusiji, so dodali v sporočilu za javnost.
 
Nanomateriali so zaradi svojih edinstvenih fizikalno-kemijskih lastnosti v zadnjem času postali središče multidisciplinarnih raziskav v smeri razvoja zdravil ter dostavnih sistemov za zdravila za zdravljenje raka naslednje generacije. »To vključuje tudi študije njihovih interakcij s tumorskimi celicami in stromalnim delom tumorskega mikrookolja. V članku tako poročajo, da imajo aglomerati Al hidroksidnih nanolusk antitumorsko aktivnost zaradi njihovih selektivnih adsorpcijskih lastnosti in pozitivnega naboja. To so najprej pokazali in vitro, ko so nanoluske zmanjšale proliferacijo tumorskih celic in sprožile njihovo uničenje, in potem potrdili še in vivo  v modelih melanoma in raka dojke. Poleg tega so Al hidroksidne nanoluske skoraj popolnoma zavrle rast mišjega melanoma in vivo v kombinaciji z minimalno učinkovitim odmerkom standardnega kemoterapevtika doxorubicina in to bistveno bolj kot samo doxorubicin.«
 
»Protitumorski mehanizem delovanja Al hidroksidnih nanolusk so pojasnili s simulacijo neposredne molekularne dinamike, ki je pokazala, da lahko nanoluske sprožijo pomembno ionsko neravnovesje v tumorskih celicah s selektivno adsorpcijo zunajceličnih anionov in na ta način vplivajo na delovanje ionskih kanalov in transporterjev ter tako posledično spremenijo ionski transport, preskrbo tumorskih celic s hranili ter delovanje njihovih vitalnih funkcij. Tak pristop k deregulaciji tumorskega mikrookolja bi lahko postavil temelje za razvoj nove strategije za zdravljenje raka, saj je neodvisen od posameznih molekularnih označevalcev na površini tumorskih celic in ki lahko vodijo do rezistence tumorskih celic na terapijo zaradi pogostih mutacij,« so še razložili na institutu.