การปฏิวัติการบำบัดด้วยอัลตราซาวนด์ในการรักษามะเร็งตับ

การบำบัดด้วยนาโนบำบัดด้วยอัลตราซาวนด์แบบใหม่ช่วยขจัดเนื้องอกในตับขณะเดียวกันก็ฝึกระบบภูมิคุ้มกันเพื่อป้องกันการกลับเป็นซ้ำ

การศึกษา: โซโนไดนามิก โพลีเมอร์เทียมที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพซึ่งส่งวาร์ฟารินเพื่อกระตุ้นการผลิต ROS ของมะเร็งและภาวะเฟอร์รอปโตซีส เครดิตภาพ: Crystal Light/Shutterstock.com

การศึกษาตีพิมพ์ใน นาโนวันนี้ แนะนำระบบอนุภาคนาโนที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ซึ่งผสมผสานการบำบัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงและการเหนี่ยวนำการตายของเซลล์ (เฟอร์รอปโทซิส) เพื่อรักษามะเร็งเซลล์ตับ ซึ่งเป็นมะเร็งตับชนิดที่พบบ่อยที่สุด

แพลตฟอร์มดังกล่าวใช้การผลิตออกซิเจนปฏิกิริยาที่กระตุ้นด้วยอัลตราซาวนด์ และการควบคุมการปล่อยวาร์ฟารินที่ทำให้เลือดบางลง เพื่อกระตุ้นการตายของเซลล์มะเร็ง และกระตุ้นภูมิคุ้มกันต่อต้านเนื้องอก

มะเร็งตับเป็นมะเร็งตับประเภทหนึ่งที่รักษาได้ยากที่สุด เนื่องจากมีภูมิคุ้มกันบกพร่องและมีอัตราการเกิดซ้ำสูง

แม้ว่าการเหนี่ยวนำให้เกิดภาวะเฟอร์รอพโทซิส ซึ่งเป็นรูปแบบการตายของเซลล์ที่ได้รับการควบคุมซึ่งอาศัยธาตุเหล็ก แสดงให้เห็นสัญญาณที่ดี แต่ประสิทธิภาพในตัวมันเองยังมีจำกัด

กลยุทธ์การทดสอบช่วยเพิ่มภาวะเฟอร์รอปโตซิสโดยการรวมสายพันธุ์ออกซิเจนปฏิกิริยาที่กระตุ้นด้วยอัลตราซาวนด์เข้ากับวาร์ฟาริน ซึ่งเป็นตัวยับยั้ง VKORC1L1 ซึ่งเป็นเอนไซม์สำคัญที่ช่วยให้เซลล์ต่อต้านความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน

การออกแบบและกลไกนาโนแพลตฟอร์ม

นักวิทยาศาสตร์สังเคราะห์พอลิเมอร์โซโนไดนามิกแบบหลอกเทียม (BSD) โดยการมีเพศสัมพันธ์แบบเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียม

โพลีเมอร์นี้ถูกรวมเข้ากับวาร์ฟารินและ DSPE-PEG2000 เพื่อสร้าง NP-BSD@WFR ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนที่มีแกนและเปลือก PEG ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ซึ่งส่งเสริมความเสถียรและการกำหนดเป้าหมายเนื้องอกแบบพาสซีฟผ่านเอฟเฟกต์การซึมผ่านและการเก็บรักษา (EPR) ที่เพิ่มขึ้น

ภายใต้อิทธิพลของอัลตราซาวนด์ อนุภาคนาโนจะสลายตัวอย่างรวดเร็ว โดยปล่อยทั้ง ROS และ warfarin ออกมาในสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอก การกระทำแบบคู่นี้ทั้งทำลายเซลล์มะเร็งและขัดขวางการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระ ทำให้เกิดความสมดุลต่อการตายของเซลล์เฟอร์โรพติค

ดูรายละเอียดทั้งหมด: ดาวน์โหลด PDF ที่นี่!

ฆ่าเซลล์มะเร็งตับด้วย ROS และ ferroptosis

การทดสอบสายพันธุ์เซลล์มะเร็งเซลล์ตับ (HUH-7, HepG2, H22) แสดงให้เห็นว่า NP-BSD@WFR ถูกจับได้อย่างมีประสิทธิภาพและสร้าง ROS ที่มีนัยสำคัญหลังการกระตุ้นอัลตราซาวนด์

สิ่งนี้นำไปสู่การสูญเสียกลูตาไธโอน (GSH) ลดระดับกลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดส 4 (GPX4) และการสะสมของลิพิดเปอร์ออกไซด์ ซึ่งล้วนเป็นลักษณะสำคัญของภาวะเฟอร์รอพโทซิส

เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม เซลล์ที่บำบัดด้วย NP-BSD@WFR บวกกับอัลตราซาวนด์แสดงการตายของเซลล์ที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและการก่อตัวของโคโลนีลดลง แบบจำลองเนื้องอกทรงกลม 3 มิติยืนยันว่าความเป็นพิษต่อเซลล์เพิ่มขึ้น

กำหนดเป้าหมายมะเร็งและกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน

ในแบบจำลองเมาส์ของมะเร็งเซลล์ตับใต้ผิวหนัง NP-BSD@WFR แสดงการสะสมของเนื้องอกที่รุนแรงเนื่องจากผลของ EPR

หลังจากการบริหารอย่างเป็นระบบและการเปิดใช้งานอัลตราซาวนด์ การรักษาสามารถยับยั้งการเติบโตของเนื้องอกได้ถึง 92% ภายใน 12 วัน โดยไม่มีการสูญเสียน้ำหนักอย่างมีนัยสำคัญหรือความเป็นพิษต่ออวัยวะที่ชัดเจน

ที่สำคัญ การบำบัดกระตุ้นให้เกิดการตายของเซลล์ภูมิคุ้มกัน ดังที่เห็นได้จาก:

• เพิ่มการเจริญเติบโตของเซลล์เดนไดรต์ (DC)
• ระดับที่เพิ่มขึ้นของการแทรกซึมของ CD8+ ทีเซลล์
• กระตุ้นการทำงานของทีเซลล์อย่างเป็นระบบในม้ามและต่อมน้ำเหลือง

การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าแพลตฟอร์มดังกล่าวไม่เพียงแต่โจมตีเซลล์มะเร็งโดยตรงเท่านั้น แต่ยังช่วยเตรียมระบบภูมิคุ้มกันให้จดจำและโจมตีมะเร็งอีกด้วย

อนาคตของการรักษามะเร็งตับ

การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงแนวทางการรักษามะเร็งตับที่มีแนวโน้มดีโดยการรวมการบำบัดด้วยคลื่นความถี่โซโนไดนามิกเข้ากับการขยายภาวะเฟอร์รอปโทซิสและการกระตุ้นภูมิคุ้มกัน

การออกแบบที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ การกระตุ้นแบบกำหนดเป้าหมาย และการมีส่วนร่วมของระบบภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่ง ทำให้ NP-BSD@WFR เป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งสำหรับการพัฒนาต่อไป

แม้ว่าผลลัพธ์จะน่าพอใจ แต่ก็มีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อประเมินความปลอดภัยในระยะยาว ปรับแต่งขนาดยา และตรวจสอบประสิทธิภาพในการรักษามะเร็งประเภทอื่นๆ

การอ้างอิงนิตยสาร

วังพี และคณะ– (2025) แพลตฟอร์มนาโนสำหรับการรักษามะเร็งตับที่ใช้ Ferroptosis ผ่านการกระตุ้นโซโนไดนามิกและการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน นาโนวันนี้66, 102891. ดอย: 10.1016/j.nantod.2025.102891