https://frosthead.com

Bagaimana Scorpion Venom Membantu Dokter Mengobati Kanker

Hunter Coffman baru berusia dua tahun ketika dia dirawat di Rumah Sakit Anak Seattle untuk scan otak. Dia muntah, dan kesulitan menyeimbangkan, duduk dan berjalan.

"Malam itu, mereka menemukan sebuah massa di belakang otak Hunter, " kata ibunya, Laura Coffman. Dia dilarikan ke operasi otak darurat. "Itu semua terjadi sangat, sangat cepat."

Operasi darurat melepaskan cairan, dan dengan demikian meringankan gejala Hunter, tetapi ia membutuhkan operasi lain yang lebih invasif untuk mengangkat tumor. Itu 28 Desember 2015, dan operasi kedua dijadwalkan untuk 30 Desember.

Beberapa tahun yang lalu — bahkan, bahkan sekarang — keadaan canggih untuk operasi semacam ini pada dasarnya berarti terbang buta. Seorang ahli bedah akan menugaskan MRI, memeriksa hasilnya dan kemudian menggunakan foto itu sebagai peta ke otak pasien selama operasi. Tetapi otak tidak seperti sistem antarnegara bagian. Ini tiga dimensi, dan lunak, dan mudah dibentuk, dan ketika Anda mulai menyodoknya dengan pisau bedah, bentuknya berubah. Warnanya abu-abu, begitu pula tumornya, yang (tentu saja) terdiri dari jaringan otak.

Lebih buruk lagi, konsekuensi dari suatu kesalahan sangat parah. Keluarkan terlalu sedikit jaringan, dan pasien masih menderita kanker. Keluarkan terlalu banyak, dan Anda menghilangkan bagian-bagian otak yang menjalankan penglihatan, kontrol motorik, kemampuan kognitif, dan apa saja.

Sebuah tim ilmuwan di Pusat Penelitian Kanker Fred Hutchinson, Universitas Washington dan startup Blaze Bioscience menggunakan pendekatan unik untuk memecahkan masalah ini: molekul fluoresen, yang melekat pada racun yang terjadi secara alami, termasuk racun kalajengking, yang melekat pada kanker dan cahaya. mereka. Yang disebut Tumor Cat saat ini sedang bekerja melalui uji klinis. Terinspirasi oleh kesuksesannya, Jim Olson, dokter yang menciptakannya telah membayangkan sejumlah kegunaan lain untuk teknologi serupa, mulai dari menargetkan kanker lain hingga pengobatan Alzheimer hingga radang sendi, dan bekerja dengan cepat untuk membuat penggunaan itu menjadi kenyataan juga.

Semuanya bergantung pada molekul-molekul berukuran sedang ini, yang ditemukan di alam, yang dapat menempati ceruk unik dalam kimia tubuh. Mengetahui bahwa racun dan neurotoksin lain dioperasikan dengan mengikat struktur di otak, tim bereksperimen dengan ekstrak dari kalajengking maut yang disebut deathstalker.

Dewasa-Brain_MRI-Intraop.jpg Kanker otak dewasa: berdampingan dengan MRI pra-operasi dan Tumor Cat intraoperatif BLZ-100 (Blaze Bioscience)

“Saya tidak benar-benar setuju dengannya, ” kata Laura Coffman, ibu Hunter. “Satu-satunya kata yang saya dengar adalah racun kalajengking, dan itu sangat sulit untuk saya pahami.” Yang lebih berat adalah kekhawatirannya bahwa ini adalah teknologi yang belum terbukti, bagian dari uji coba klinis Fase 1. Dia tahu kesalahan bisa membuat Hunter buta, atau mengurungnya di kursi roda.

Tapi dia datang. Hanya dalam sehari, dia dan suaminya harus memutuskan jalannya perawatan Hunter. Sementara Tumor Paint diklasifikasikan sebagai obat, karena itu disuntikkan ke pasien, Amy Lee, ahli bedah pada kasus Hunter, menggambarkannya sebagai lebih banyak alat, sesuatu yang ekstra yang akan ia gunakan untuk membantu operasi, bukan penemuan kembali proses. Keluarga Coffman setuju, dan Hunter diberi dosis melalui infus sebelum operasi.

Ketika Tumor Paint memasuki aliran darah Hunter, ia pergi ke otaknya, dan ke tumor di sana. Lalu macet. Hal unik tentang Tumor Paint, dan terutama molekul yang berasal dari racun di dasarnya, adalah ukuran dan bentuknya. Ini adalah peptida, dilipat menjadi bentuk yang unik, dan mencari kanker dan terus berkembang. Dengan menanamkan partikel fluorescent pada molekul (disebut chlorotoxin), Olson dan krunya mampu membuat tumor menyala di bawah sinar laser inframerah. (Inframerah tidak terlihat oleh mata, jadi ahli bedah masih harus beroperasi melalui layar, tapi itu biasa, kata Olson.)

Tumor-Paint-Image_H & E.jpg Sarkoma jaringan lunak anjing. Gambar di sebelah kiri menunjukkan fluoresensi Tumor Cat BLZ-100, dan gambar di sebelah kanan adalah noda histologis (H&E) yang menunjukkan morfologi jaringan. (Blaze Bioscience)

Ini semua terjadi melalui pencarian Olson untuk menerangi tumor, tetapi inovasi yang lebih penting mungkin adalah peptida itu sendiri. Ketika dikombinasikan dengan pewarna, Olson menyebutnya "optide" —peptida yang dioptimalkan. Pewarna bukan satu-satunya hal yang dia dapat lampirkan ke optidesnya. Mereka bisa menjadi kendaraan untuk pengiriman obat, mengambil obat kemo langsung ke tumor, dan molekul yang berbeda tetapi serupa dapat membawa pengendara lain ke bagian lain dari tubuh.

Ketika Tumor Paint siap bergerak menuju pasar, Olson mendirikan Blaze Bioscience untuk menggembalakan perjalanan itu. Kemudian labnya membuat semacam kacang, mendesain atau memilih puluhan ribu molekul lain yang mereka pikir bisa berfungsi sebagai optides, dan menggunakan robot yang dibuat khusus untuk memilah-milah mereka semua. Toksin apa pun adalah kandidat potensial, bahkan senyawa dalam bunga matahari yang mengusir serangga. Mereka menempatkan beberapa molekul ini pada hewan, melihat ke mana mereka pergi, dan mengeksplorasi ide-ide terapi berdasarkan itu.

"Sungguh pertanyaannya adalah, bagaimana kita dapat menggunakan cetak biru dari alam untuk membantu sebanyak mungkin orang selama 50 tahun ke depan atau lebih?" Kata Olson. “Ini semacam sisi ilmu yang murni dan menyenangkan. Bertanya-tanya apa yang telah diciptakan alam dan evolusi di sini, dan kemudian, setelah Anda mempelajarinya, bagaimana kita dapat membangunnya untuk menjadikannya sebagai terapi bagi pasien manusia? "

Tapi itu hal yang lebih jangka panjang, pada tahap penemuan obat. Sementara itu, Blaze Bioscience menjalankan pengembangan pada Tumor Paint, dan sedang dalam pembicaraan dengan FDA tentang desain uji coba masa depan. Operasi Hunter adalah bagian dari percobaan keamanan, yang telah melihat 15 pasien anak sejauh ini; selanjutnya datang pengujian kemanjuran.

Hunter hanyalah satu pasien, tetapi kesembuhannya sejauh ini cukup menggembirakan. Lee memotong tumornya, kecuali selubung tipis yang menyelimuti batang otaknya. Kemudian dia menjalani pengobatan kemo dan radiasi selama berbulan-bulan, dan dia sekarang dalam terapi fisik dan pekerjaan, belajar, tumbuh dan berperilaku seperti anak normal berusia tiga tahun.

"Rasanya sangat menyenangkan melihat dia tumbuh dan mencoba menjadi orang yang perawatan dan pembedahan mungkin akan berubah, " kata Coffman.

Bagaimana Scorpion Venom Membantu Dokter Mengobati Kanker