Para peneliti telah mencapai penghapusan tumor secara menyeluruh pada tikus dengan glioblastoma, bentuk kanker otak paling mematikan, menggunakan pengobatan non-invasif baru yang diberikan melalui nanodrops hidung. Terobosan ini, yang dirinci bulan ini di PNAS, memanfaatkan struktur skala nano yang direkayasa secara tepat untuk mengaktifkan sistem kekebalan langsung di dalam otak, sehingga mengatasi rintangan besar dalam imunoterapi kanker.
Mengapa Glioblastoma Tetap Tidak Dapat Diobati
Glioblastoma berkembang dari sel otak berbentuk bintang (astrosit) dan menyerang sekitar tiga dari 100.000 orang Amerika. Pertumbuhannya yang agresif dan resistensi terhadap terapi konvensional membuatnya hampir selalu berakibat fatal. Tantangan utamanya adalah memberikan obat yang efektif melintasi sawar darah-otak, sebuah perisai pelindung yang mencegah sebagian besar obat mencapai tumor.
“Kami bertujuan untuk melewati hambatan ini dan menstimulasi sistem kekebalan untuk melawan glioblastoma tanpa prosedur invasif,” jelas Dr. Alexander Stegh, profesor bedah saraf di Universitas Washington di St. Louis. “Penelitian kami membuktikan bahwa struktur nano yang dirancang secara tepat dapat dengan aman mengaktifkan jalur kekebalan yang kuat jauh di dalam otak.”
Menghidupkan Kembali Imunitas pada Tumor “Dingin”.
Glioblastoma dianggap sebagai tumor “dingin” yang bersifat imun, artinya tumor ini tidak memicu respons imun alami. Berbeda dengan tumor “panas” yang memberikan respons lebih baik terhadap imunoterapi, glioblastoma tidak terdeteksi. Para ilmuwan telah berupaya merangsang jalur STING (stimulator gen interferon), yang mengaktifkan pertahanan kekebalan ketika DNA asing terdeteksi.
Obat-obatan pengaktif STING sebelumnya terdegradasi dengan cepat dan memerlukan injeksi tumor langsung—sebuah metode yang sangat invasif. Para peneliti mencari solusi non-invasif.
“Kami ingin menghindari prosedur yang tidak perlu bagi pasien,” kata Dr. Akanksha Mahajan, seorang peneliti pascadoktoral. “Kami berhipotesis bahwa platform berskala nano dapat menghasilkan obat-obatan ini tanpa operasi.”
Nanodrops: Inti Emas untuk Pengiriman dari Hidung ke Otak
Tim ini berkolaborasi dengan Dr. Chad Mirkin di Universitas Northwestern, yang mengembangkan asam nukleat bola (SNA)—partikel berskala nano yang dilapisi DNA atau RNA secara padat. SNA lebih efektif dalam memberikan obat dibandingkan metode tradisional.
Para peneliti merancang SNA dengan inti nanopartikel emas dan fragmen DNA yang mengaktifkan jalur STING dalam sel kekebalan. Partikel-partikel tersebut dimasukkan melalui saluran hidung, memanfaatkan koneksi saraf langsung ke otak.
Ini adalah pertama kalinya terapi skala nano memicu respons imun terhadap tumor otak melalui pemberian intranasal.
Melacak Nanodrop secara Real Time
Para peneliti menandai SNA dengan penanda fluoresen yang dapat dideteksi melalui cahaya inframerah dekat. Ketika diberikan pada tikus dengan glioblastoma, partikel tersebut bergerak sepanjang jalur saraf wajah menuju otak.
Sesampainya di sana, respons imun terkonsentrasi pada sel imun yang berdekatan dengan tumor. Aktivitas juga terdeteksi di kelenjar getah bening di dekatnya, namun penyebarannya terbatas, sehingga meminimalkan efek yang tidak tepat sasaran. Jalur STING diaktifkan di dalam sel kekebalan, memicu serangan antikanker yang lebih kuat.
Menggabungkan Terapi untuk Eliminasi Lengkap
Ketika dikombinasikan dengan obat-obatan yang mengaktifkan limfosit T (sel kekebalan penting lainnya), nanoterapi dua dosis ini memberantas tumor pada tikus dan memberikan kekebalan jangka panjang terhadap kekambuhan. Hasil ini melampaui terapi yang menargetkan STING yang sudah ada.
Stegh menekankan bahwa stimulasi STING saja tidak akan menyembuhkan glioblastoma, karena tumor tersebut menggunakan berbagai taktik penghindaran kekebalan. Timnya kini mengembangkan struktur nano dengan berbagai fitur pengaktif kekebalan untuk dampak terapeutik yang lebih luas.
“Pendekatan ini menawarkan harapan untuk pengobatan yang lebih aman dan efektif untuk glioblastoma dan kanker lain yang resisten terhadap imunoterapi,” Dr. Stegh menyimpulkan. “Ini merupakan langkah penting menuju penerapan klinis.”
Penelitian ini didanai oleh National Cancer Institute dan berbagai organisasi filantropi. Pengungkapannya mencakup hubungan keuangan antara peneliti dan perusahaan yang mengembangkan platform terapi SNA.
