MagnaCharta: Η ερευνητική ομάδα του ΑΠΘ που εργάζεται πάνω σε μια ελπιδοφόρα θεραπεία του καρκίνου

Η θεραπεία του καρκίνου, ο οποίος αποτελεί τη δεύτερη συχνότερη αιτία θανάτου παγκοσμίως, αποτελείς την μεγαλύτερη πρόκληση για την επιστήμη εδώ και δεκαετίες. Μια ομάδα ελλήνων ερευνητών εργάζεται πάνω σε μια πρωτοποριακή θεραπεία για τον καρκίνο δίνοντας ελπίδα σε ασθενείς και όχι μόνο.

Στην κατεύθυνση αυτή εργάζονται καθημερινά χιλιάδες επιστήμονες από εκατοντάδες ειδικότητες και επιστημονικούς τομείς. Μία τέτοια επιστημονική ομάδα βρίσκεται στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, στον Τομέα Εφαρμογών Φυσικής και Φυσικής Περιβάλλοντος του Τμήματος Φυσικής.

Όπως αναφέρει η voria.gr, η ονομασία της ερευνητικής ομάδας είναι MagnaCharta (Magnetic Nanostructure Characterization: Technology & Application) και ασχολείται με μια ελάχιστα επεμβατική θεραπεία η οποία ονομάζεται Μαγνητική Υπερθερμία Νανοσωματιδίων. Η ερευνητική προσπάθεια της MagnaCharta αφορά την αξιοποίηση της υπερθερμίας στην καταπολέμηση των καρκινικών κυττάρων.

Πρόκειται για μια μέθοδο η οποία εφαρμόζεται εδώ και αρκετά χρόνια. Αξιοποιεί την κλασσική αλληλεπίδραση ενός μαγνητικού πεδίου με ένα μαγνητικό υλικό και συγκεκριμένα, εφαρμόζοντας εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο σε ένα σύστημα νανοσωματιδίων, παράγεται ποσό θερμότητας το οποίο διοχετεύεται στο περιβάλλον του οδηγώντας το σε τοπική υπερθέρμανση, επιτυγχάνοντας υπερθερμία.

Ο αρχικός στόχος είναι τα μαγνητικά νανοσωματίδια να εισέλθουν στο εσωτερικό των καρκινικών ιστών ώστε το θερμικό τους φορτίο να τα καταπονήσει, χωρίς όμως να δεχθούν ανάλογο θερμικό σοκ οι γειτονικοί υγιείς ιστοί. Εκεί εστίασε την έρευνά της η MagnaCharta, όπως εξηγεί στη Voria.gr ο διευθυντής της ερευνητικής ομάδας Μάκης Αγγελακέρης.

Το νέο στοιχείο

«Το μεγάλο στοίχημα με την υπερθερμία είναι το πως θα καταφέρεις να εστιάσεις τη θερμότητα σε όσο το δυνατόν μικρότερο χώρο γύρω από τον όγκο, ώστε να μην απλωθεί σε γειτονικά κύτταρα. Εμείς με αυτήν την εργασία πρακτικά δείχνουμε ότι παίζοντας με το πεδίο, χρησιμοποιώντας δηλαδή παλλόμενο μαγνητικό πεδίο αντί για κλασικά εναλλασσόμενο, πρακτικά εγκλωβίζουμε τη θερμότητα καλύτερα μέσα στον όγκο” επισημαίνει ο κ. Αγγελακέρης.

Η ερευνητική προσπάθεια στο ΑΠΘ ξεκίνησε το 2006-2007 με την πρώτη συσκευή υπερθερμίας, ενώ τώρα υπάρχει και μια δεύτερη. Τα νανοσωματίδια αρχικά διοχετεύονται και δοκιμάζονται σε ομοιώματα ιστών, μετά σε έτοιμους ιστούς και στη συνέχεια σε κυτταρικές σειρές και σε ποντίκια, σε συνεργασία με βιολόγους.

“Καταφέρνοντας να βάλουμε τα καρκινικά κύτταρα σε κατάσταση πυρετού μπορούν να συμβούν τρία πράγματα. Να πάθουν ένα πολύ ισχυρό θερμικό σοκ και να είναι κουρασμένα-ταλαιπωρημένα επειδή τους αύξησες τη θερμοκρασία τους· να ενεργοποιηθούν κάποιοι μηχανισμοί που θα το οδηγήσουν σιγά σιγά στην καταστροφή (απόπτωση)· αν το κύτταρο είναι ήδη για κάποιο λόγο “ευαισθητοποιημένο” να πάθει τη λεγόμενη νέκρωση, δηλαδή να πεθάνει τελείως απότομα.

Πώς εφαρμόζεται

Στην πρόσφατη δημοσίευση της ομάδας επιτυγχάνεται η επίτευξη του θερμοκρασιακού στόχου των 41-45οC σε ομοιώματα καρκινικών ιστών, ενώ οι περιβάλλοντες υγιείς ιστοί παραμένουν σε πιο φυσιολογικές θερμοκρασίες (<39oC). “Με τον τρόπο αυτό η συγκεκριμένη αγωγή επιτυγχάνει σημαντική θερμική καταπόνηση επιλεκτικά και τοπικά μόνο σε καρκινικούς ιστούς. Έτσι, οι καρκινικοί ιστοί καθίστανται σημαντικά ευάλωτοι σε μικρότερες δόσεις ακτινοθεραπείας ή χημειοθεραπείας ή ακόμη οδηγούνται σε αυτόματους εσωτερικούς μηχανισμούς απόπτωσης, ελαχιστοποιώντας πιθανές παρενέργειες”.

Η μαγνητική υπερθερμία σωματιδίων αποτελεί μια πολύ εύχρηστη διαδικασία που η μοναδική παρέμβαση στον ασθενή είναι η έγχυση των μαγνητικών νανοσωματιδίων στην «προβληματική περιοχή», τοπικά, με σύριγγα. Στη συνέχεια η εφαρμογή του μαγνητικού πεδίου «ενεργοποιεί» το θερμικό σοκ το οποίο επιτυγχάνεται μέσα από μια τυπική συνεδρία μαγνητικής τομογραφίας στη συγκεκριμένη περιοχή. Η διαδικασία της μαγνητικής τομογραφίας μπορεί να επαναληφθεί έως και έξι φορές, σε διάστημα δέκα ημερών καθώς τα μαγνητικά νανοσωματίδια παραμένουν στην περιοχή για αρκετές μέρες.

Κλινική εφαρμογή

“Αυτή η θεραπεία θεωρείται ήπια και μη επεμβατική γιατί με τη μέθοδο της υπερθερμίας κουράζουμε πάρα πολύ τα κύτταρα και τα οδηγούμε μόνα τους να πεθάνουν κι αυτό είναι σημαντικό γιατί αν σκοτώσεις με κάποιο τρόπο έναν καρκινικό ιστό, το υπόλειμμα που απομένει είναι πρόβλημα για το πως θα το αποβάλει ο οργανισμός, ενώ η απόπτωση είναι μια πολύ ομαλή διαδικασία, πεθαίνει το κύτταρο από μόνο του”, εξηγεί ο κ. Αγγελακέρης.

Η συγκεκριμένη θεραπεία μπορεί να λειτουργήσει αυτοτελώς, οδηγώντας στο επιθυμητό αποτέλεσμα. Μπορεί, όμως, να λειτουργήσει και συνδυαστικά με τις ακτινοθεραπείες ή τις χημειοθεραπείες, αλλά σε αυτή την περίπτωση, ο ασθενής θα υποβληθεί σε πολύ μικρότερη έκθεση ακτινοβολίας ή φαρμάκου, περιορίζοντας δραστικά τις ανεπιθύμητες παρενέργειες αυτών των θεραπειών.

Η μέθοδος της υπερθερμίας βρίσκει ήδη κλινική εφαρμογή σε ειδικές μορφές καρκίνου όπως το γλοιοβλάστωμα εγκεφάλου, ο προστάτης κ.λπ. Σύμφωνα με τον κ. Αγγελακέρη υπάρχουν κλινικές στη Γερμανία οι οποίες εφαρμόζουν ήδη από το 2008 αυτή τη μέθοδο, ενώ από πέρυσι έχουν υιοθετηθεί και από κάποιες κλινικές στις ΗΠΑ.

Ποιοι είναι οι ερευνητές της ομάδας Magna Carta

H ομάδα έχει δημοσιεύσει περισσότερες από είκοσι επιστημονικές εργασίες στο συγκεκριμένο θέμα με την πιο  πρόσφατη στο ανοικτής πρόσβασης επιστημονικό περιοδικό International Journal of Hyperthermia με τίτλο Mitigation of Magnetic Particle Hyperthermia side effects by magnetic field controls. Συγγραφείς μέλη της ομάδας MagnaCharta είναι οι: A. R. Tsiapla, A. A. Kalimeri, N. Maniotis, E. Myrovali, T. Samaras, M. Angelakeris, O. Kalogirou. Το πλήρες κείμενο της εργασίας θα είναι διαθέσιμο στην ιστοσελίδα του περιοδικού στον σύνδεσμο εντός του Μαρτίου 2021: https://doi.org/10.1080/02656736.2021.1899310