Bagaimana ikan parasit dapat membantu kita melawan kanker otak dan stroke

Para peneliti beralih ke spesies ikan purba dalam upaya untuk menemukan cara yang lebih baik dalam memberikan obat-obatan terapeutik ke otak untuk mengobati kondisi dan kejadian mulai dari kanker hingga stroke.

Lamprey adalah salah satu spesies tertua ikan tanpa rahang yang mirip belut. Mereka mengisi sungai dan perairan laut pesisir di wilayah beriklim sedang di seluruh dunia.

Ikan yang tampak aneh ini dibuat sangat aneh oleh mulut mereka yang tanpa tulang dan dilapisi gigi. Mereka juga parasit, memakan darah ikan lain.

Penelitian baru menunjukkan bahwa penghuni perairan ini dapat menyediakan kendaraan yang dapat beradaptasi untuk obat yang mengobati efek biologis dari kondisi atau peristiwa kesehatan yang mempengaruhi otak.

Sebuah studi baru-baru ini,

yang dilakukan oleh tim ilmuwan dari University of Wisconsin-Madison dan University of Texas di Austin, telah melihat jenis molekul dari sistem kekebalan lamprey, yang disebut “variabel reseptor limfosit” (VLR).

Para peneliti menjelaskan bahwa apa yang membuat VLR menarik adalah kemampuan mereka untuk menargetkan matriks ekstraseluler (ECM), sebuah jaringan makromolekul yang menyediakan struktur pada sel-sel yang mengelilinginya.

Jaringan ini membentuk sebagian besar sistem saraf pusat, sehingga tim peneliti percaya bahwa VLR dapat membantu membawa obat ke otak, meningkatkan efektivitas perawatan untuk kanker otak, trauma otak, atau stroke.

“Serangkaian molekul penargetan ini tampaknya agak agnostik terhadap penyakit ini. Kami percaya itu bisa diterapkan sebagai teknologi platform di berbagai kondisi.”


Penulis studi, Prof. Eric Shusta

Para peneliti menguji hipotesis mereka pada model tikus kanker otak yang agresif, dan mereka melaporkan hasilnya dalam jurnal Science Advances.

Eksperimen yang menjanjikan

Biasanya, obat-obatan tidak akan mudah menembus otak karena dilindungi oleh penghalang darah-otak, yang menghentikan zat-zat berbahaya yang berpotensi masuk ke otak. Namun, penghalang ini juga mencegah obat mencapai target.

Dalam kasus beberapa peristiwa kesehatan yang mempengaruhi otak, penghalang darah-otak “mengendur,” yang dapat membuat otak terpapar pada masalah lebih lanjut tetapi juga memungkinkan obat-obatan masuk.

Dalam penelitian saat ini,

para peneliti tertarik untuk menguji efektivitas VLR, mengambil keuntungan dari gangguan penghalang darah-otak dalam kasus glioblastoma, suatu bentuk kanker otak yang agresif.

“Molekul seperti ini [VLR] biasanya tidak bisa mengangkut kargo ke otak, tetapi di mana pun ada gangguan penghalang darah-otak, mereka dapat mengirimkan obat langsung ke situs patologi,” jelas Prof Shusta.

Tim peneliti bekerja dengan model tikus glioblastoma, merawat mereka dengan VLR yang terikat dengan doxorubicin, obat yang digunakan untuk mengobati bentuk kanker pada manusia.

Shusta dan rekan melaporkan bahwa pendekatan ini menjanjikan, memperpanjang kelangsungan hidup tikus yang diperlakukan dengan kombinasi eksperimental ini.

Para peneliti mencatat

bahwa mengikat VLR ke berbagai obat mungkin memiliki manfaat penting lainnya – itu dapat memungkinkan spesialis untuk memberikan dosis obat yang secara signifikan lebih tinggi ke ECM otak.

“Mirip dengan air yang meresap ke dalam spons, molekul lamprey berpotensi mengakumulasi lebih banyak obat dalam matriks berlimpah di sekitar sel dibandingkan dengan pengiriman spesifik ke sel,” menggambarkan rekan penulis Prof. John Kuo.

Dan “trik” yang mengikat ini bisa membantu menyelesaikan masalah lain. Para peneliti menjelaskan bahwa sel-sel otak dapat menjadi musuh mereka sendiri ketika datang untuk menerima perawatan karena mereka “mencurahkan” bahan kimia yang menjangkau mereka.

Namun, karena VLR menargetkan ECM yang mengelilingi sel-sel otak, ini dapat memungkinkan obat untuk bertindak pada sel untuk periode yang lebih lama.

“Ini bisa menjadi cara untuk mengadakan terapi di tempat yang tidak terakumulasi dengan baik di otak sehingga mereka bisa lebih efektif,” kata rekan penulis Ben Umlauf, Ph.D.

‘Mencoba strategi ini dalam model yang berbeda’

Akhirnya, para peneliti mencatat bahwa VLR bebas beredar melalui tubuh dalam model tikus, tetapi mereka tidak terakumulasi dalam 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 akan bekerja dengan berbagai terapi yang lebih beragam.

Kemungkinan lain yang ingin diselidiki oleh para peneliti

adalah menggunakan VLR untuk mendeteksi 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] di sini adalah beberapa proses penyakit yang mengganggu penghalang darah-otak dan kita bisa membayangkan memberikan berbagai terapi berbeda dengan molekul-molekul ini. “