Bagaimana ikan parasit dapat membantu kita melawan kanker otak dan stroke
Para peneliti beralih ke spesies ikan purba dalam upaya menemukan cara yang lebih baik untuk mengirimkan obat terapeutik ke otak untuk mengobati kondisi dan kejadian mulai dari kanker hingga stroke.
Kredit gambar: T. Lawrence, Komisi Perikanan Danau Besar
Lamprey adalah salah satu spesies ikan tanpa rahang mirip belut tertua yang masih hidup. Mereka menghuni sungai dan perairan laut pesisir di daerah beriklim sedang di seluruh dunia.
Ikan yang tampak aneh ini dibuat sangat luar biasa dengan mulutnya yang tanpa tulang dan bergaris-garis. Mereka juga parasit, memakan darah ikan lain.
Penelitian baru menunjukkan bahwa penghuni air ini dapat menyediakan sarana yang dapat beradaptasi untuk obat-obatan yang mengobati efek biologis dari kondisi atau peristiwa kesehatan yang memengaruhi otak.
Sebuah studi baru-baru ini, yang dilakukan oleh tim ilmuwan dari Universitas Wisconsin-Madison dan Universitas Texas di Austin, telah melihat jenis molekul dari sistem kekebalan lamprey, yang disebut "reseptor limfosit variabel" (VLR).
Para peneliti menjelaskan bahwa apa yang membuat VLR menarik adalah kemampuannya untuk menargetkan matriks ekstraseluler (ECM), jaringan makromolekul yang menyediakan struktur pada sel-sel yang mengelilinginya.
Jaringan ini merupakan bagian besar dari sistem saraf pusat, sehingga tim peneliti percaya bahwa VLR dapat membantu membawa obat ke otak, meningkatkan efektivitas pengobatan untuk kanker otak, trauma otak, atau stroke.
“Kumpulan molekul penargetan ini tampak agak agnostik terhadap penyakit. Kami yakin ini dapat diterapkan sebagai teknologi platform di berbagai kondisi. "
Penulis studi Prof. Eric Shusta
Para peneliti menguji hipotesis mereka pada model tikus dengan kanker otak agresif, dan mereka melaporkan hasilnya di jurnal Kemajuan Sains.
Eksperimen yang menjanjikan
Biasanya, obat tidak akan mudah menembus otak karena dilindungi oleh sawar darah otak, yang menghentikan agen yang berpotensi berbahaya bocor ke otak. Namun, penghalang ini juga mencegah obat mencapai targetnya.
Dalam kasus beberapa peristiwa kesehatan yang memengaruhi otak, penghalang darah-otak "mengendur", yang dapat membuat otak terkena masalah lebih lanjut, tetapi juga memungkinkan masuknya obat-obatan.
Dalam penelitian saat ini, para peneliti tertarik untuk menguji keefektifan VLR, memanfaatkan gangguan sawar darah otak pada kasus glioblastoma, suatu bentuk kanker otak yang agresif.
“Molekul seperti ini [VLR] biasanya tidak dapat mengangkut kargo ke otak, tetapi di mana pun terdapat gangguan penghalang darah-otak, mereka dapat mengirimkan obat langsung ke lokasi patologi,” jelas Prof. Shusta.
Tim peneliti bekerja dengan model tikus glioblastoma, mengobatinya dengan VLR yang terikat dengan doxorubicin, obat yang digunakan untuk mengobati bentuk kanker ini pada manusia.
Prof Shusta dan rekan melaporkan bahwa pendekatan ini menjanjikan, memperpanjang kelangsungan hidup pada hewan pengerat yang diobati dengan kombinasi eksperimental ini.
Para peneliti mencatat bahwa mengikat VLR ke berbagai obat mungkin memiliki manfaat penting lainnya - hal itu memungkinkan spesialis untuk memberikan dosis obat yang jauh lebih tinggi ke ECM otak.
“Mirip dengan air yang membasahi spons, molekul lamprey berpotensi mengakumulasi lebih banyak obat dalam matriks yang melimpah di sekitar sel dibandingkan dengan pengiriman spesifik ke sel,” ilustrasi rekan penulis Prof. John Kuo.
Dan "trik" yang mengikat ini bisa membantu memecahkan masalah lain. Para peneliti menjelaskan bahwa sel-sel otak dapat menjadi musuh mereka sendiri ketika harus menerima perawatan karena mereka "membuang" bahan kimia yang sampai ke mereka.
Namun, karena VLR menargetkan ECM yang mengelilingi sel otak, ini memungkinkan obat untuk bekerja pada sel untuk waktu yang lebih lama.
“Ini bisa menjadi cara untuk menahan terapi di tempat yang tidak terakumulasi dengan baik di otak sehingga bisa lebih efektif,” kata rekan penulis Ben Umlauf, Ph.D.
'Mencoba strategi ini dalam model yang berbeda'
Akhirnya, para peneliti mencatat bahwa VLRs beredar bebas ke seluruh tubuh pada model tikus, tetapi mereka tidak menumpuk di jaringan yang sehat. Ini menunjukkan bahwa molekul-molekul ini tidak akan mengganggu organ yang berfungsi dan sehat.
Ke depan, para peneliti ingin mencoba menggabungkan VLR dengan jenis obat anti kanker lainnya, termasuk yang digunakan dalam imunoterapi, untuk melihat seberapa baik molekul tersebut akan bekerja dengan rangkaian terapi yang lebih beragam.
Kemungkinan lain yang ingin diselidiki oleh para peneliti adalah penggunaan VLR untuk mendeteksi setiap gangguan penghalang darah-otak, yang mungkin mengindikasikan permulaan peristiwa kesehatan. Mereka mengusulkan untuk melakukan ini dengan mengikat VLR ke probe canggih yang kompatibel dengan teknologi pencitraan otak.
Namun, untuk saat ini, "Saya senang mencoba strategi ini dalam sistem model penyakit yang berbeda," kata Kuo, menambahkan bahwa "[t] berikut adalah beberapa proses penyakit yang mengganggu sawar darah-otak dan kami dapat membayangkan pengiriman berbagai terapi berbeda dengan molekul-molekul ini. "
