Vilka skulle du gissa är de två största mördarna i världen? Baserat på mediabevakning, kanske du gissade vapenvåld, olyckor eller covid-19. Men de två främsta mördarna är faktiskt hjärt- och kärlsjukdomar och cancer. Dessa två sjukdomar står tillsammans för nästan 50 % av dödsfallen i USA
Hjärt- och kärlsjukdomar och cancer verkar vara ganska olika på ytan. Men nyupptäckta paralleller mellan ursprunget och utvecklingen av dessa två sjukdomar gör att vissa behandlingar kan vara effektiva mot båda.
Jag är en biomedicinsk ingenjör som har ägnat två decennier åt att studera och utveckla sätt att förbättra hur droger färdas genom kroppen. Det visar sig att små, konstruerade nanopartiklar som kan rikta sig mot specifika immunceller kan vara ett sätt att behandla både cancer och hjärt-kärlsjukdomar.
Åderförkalkning är den mest dödliga formen av hjärt-kärlsjukdom. Det beror på inflammation och ansamling av fett, kolesterol och andra lipider i blodkärlsväggen, vilket bildar en plack. De flesta hjärtinfarkter orsakas av plackruptur. Kroppens försök att läka såret kan bilda en blodpropp som blockerar blodkärlen och resultera i en hjärtattack.
Å andra sidan uppstår cancer vanligtvis från genetiska mutationer som gör att celler delar sig okontrollerat. Ohållbar, snabb celltillväxt som är obehandlad kan vara destruktiv eftersom det är svårt att stoppa utan att skada friska organ. Cancer kan börja från och förekomma i vilket organ som helst i kroppen.
Även om hjärt- och kärlsjukdomar och cancer verkar ha olika ursprung och orsaker delar de många riskfaktorer. Till exempel är fetma, rökning, kronisk stress och vissa livsstilsval som dålig kost kopplade till båda sjukdomarna. Varför kan dessa två sjukdomar ha liknande riskfaktorer?
Många av likheterna mellan hjärt- och kärlsjukdomar och cancer kan härledas till inflammation. Kronisk inflammation är en primär orsak till åderförkalkning genom att skada cellerna som kantar blodkärlen och gradvis förvärra plack. På samma sätt kan kronisk inflammation initiera cancer genom att öka mutationer och stödja cancercellers överlevnad och spridas genom att öka tillväxten av blodkärlen som matar dem med näringsämnen och undertrycka kroppens immunsvar.
Behandla två tillstånd samtidigt
Forskning tyder på att behandlingar avsedda för cancer också kan hjälpa till att behandla ateroskleros.
Ett exempel är läkemedel som riktar sig mot immunceller som kallas makrofager i tumörer och får dem att äta cancerceller. Det visar sig att ett liknande läkemedel kan få makrofager att rensa bort döda och döende celler i åderförkalkning, vilket krymper plack.
Ett annat exempel är antiglykolytiska terapier som förhindrar nedbrytning av glukos. Glukos, eller socker, är kroppens huvudsakliga energikälla. Dessa läkemedel kan få sjuka tumörblodkärl och aterosklerotiska blodkärl att se mer "normala" ut, vilket i huvudsak vänder på sjukdomsprocessen i dessa kärl. De kan också minska inflammation vid åderförkalkning.
Även om för närvarande marknadsförda behandlingar som statiner och fibrater kan sänka lipidnivåer och blodkoagulering vid åderförkalkning, har dessa läkemedel inte tillräckligt åtgärdat risken för dödsfall i hjärt-kärlsjukdom. För att förbättra resultaten använder läkare i allt högre grad flera läkemedel riktade mot olika mål. En spännande klass av behandlingar är natriumglukos-cotransporter-2-hämmare, som traditionellt används för att behandla diabetes. Forskare har visat att dessa läkemedel både ger ett betydande skydd mot hjärt-kärlsjukdom och behandlar cancer.
Kliniska prövningar på statiner och natriumglukos-cotransporter-2-hämmare indikerar en nära överlappning mellan inflammation, metabolism och hjärt-kärlsjukdomar som tyder på nya behandlingsmöjligheter. Ett exempel är immunterapier som "hämmar hämningen" av immunitet – det vill säga de tar av bromsarna som tumörer sätter på immunförsvaret. Denna metod för att behandla cancer minskade också aterosklerotiska plack i djurstudier och minskade vaskulär inflammation i en liten studie på människor.
En nyligen genomförd upptäckt visade att nanorör – en mycket liten partikel gjord av kol som är över 10 000 gånger tunnare än ett människohår – kan gå in i specifika immunceller, resa genom blodomloppet och komma in i tumörer som en trojansk häst. Dessa nanorör kan bära allt som forskare sätter på dem, inklusive läkemedel och bildkontrastmedel.
Immuncellerna som bär nanorören kommer naturligt in på tumörer genom det inflammatoriska svaret. Eftersom cancer och åderförkalkning båda är inflammatoriska sjukdomar, har mitt forskarteam och jag studerat om immunceller laddade med nanorör också kan fungera som transportmedel till plack.
Nanorör kan laddas med en terapi som stimulerar immunceller att "äta" plackskräp och därmed minska plackstorleken. Dessutom minskar en begränsning av läkemedelstillförseln specifikt till dessa immunceller risken för biverkningar utanför målet. Dessa nanorör kan också användas för att förbättra diagnosen av hjärt-kärlsjukdom genom att framhäva plack.
Ett annat sätt som nanopartiklar kan komma in i tumörer är genom att klämma genom öppningar i nya blodkärl som odlas under inflammatoriska tillstånd. Detta är känt som den förbättrade genomträngnings- och retentionseffekten, där större molekyler och nanopartiklar ackumuleras i vävnader med läckande blodkärl och förblir där en tid på grund av deras storlek. Först upptäcktes i cancer, forskare använder denna effekt för att förbättra läkemedelsleveransen för hjärt-kärlsjukdom, som också kan involvera läckande blodkärl.
De molekylära vägarna cancer och hjärt-kärlsjukdomar har viktiga regulatoriska implikationer. Kostnaderna för att få in läkemedel till kliniken är enorma. Möjligheten att använda samma läkemedel på två olika patientpopulationer erbjuder stora ekonomiska och riskreducerande incitament. Det erbjuder också potential för samtidig behandling för patienter med båda sjukdomarna.
Nanopartikelbaserade cancerläkemedel kom först in på kliniken 1995, och forskare har utvecklat många andra sedan dess. Men det finns för närvarande bara en kardiovaskulär nanodrug som godkänts av Food and Drug Administration. Detta tyder på möjlighet till nya nanoterapimetoder för att förbättra kardiovaskulär läkemedelseffekt och minska biverkningar.
På grund av parallellerna mellan cancer och hjärt- och kärlsjukdomar kan nanoläkemedel mot cancer vara starka läkemedelskandidater för att behandla hjärt- och kärlsjukdomar och vice versa. När grundvetenskapen upptäcker andra molekylära paralleller mellan dessa sjukdomar, kommer patienter att dra nytta av bättre terapier som kan behandla båda.
Tillhandahålls av The Conversation
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
