Hos mus, en hydrogel rekrutterer et farvestoffemærket molekyle (farvede områder) til sin placering, viser dets potentiale til at være et "hjemfyrtårn" for kræftmedicin. Kredit:Tilpasset fra ACS Central Science 2019, DOI:10.1021/acscentsci.9b00195
At dræbe tumorceller og samtidig skåne deres normale modparter er en central udfordring ved cancerkemoterapi. Hvis forskere kunne sætte et "homing beacon" i tumorer, de kunne tiltrække disse lægemidler og reducere bivirkninger forårsaget af lægemidler, der virker på raske celler. Nu, forskere har lavet en hydrogel, der når det injiceres nær tumorer i mus, rekrutterer medicin til at skrumpe tumoren med færre bivirkninger. De rapporterer deres resultater i ACS Central Science .
Forskere har forsøgt at målrette kemoterapi-lægemidler til tumorer ved at vedhæfte antistoffer, der binder til proteiner udtrykt på kræftcellernes overflader. Imidlertid, mindre end 1% af det administrerede lægemiddel faktisk ender på tumorstedet. Matthew Webber og kolleger besluttede at tage en anden tilgang:at bruge cucurbituril til at målrette behandlinger mod en tumor. Cucurbituril er et græskarformet molekyle, der kan fange visse andre kemikalier i dets centrale hulrum. Hvis forskerne kunne injicere cucurbituril nær en tumor, og derefter vedhæfte målrettede kemikalier til kemoterapimedicin, de kan muligvis beholde lægemidlerne på tumorstedet gennem disse interaktioner. Derefter, tumorens unormalt sure mikromiljø ville bryde forbindelsen mellem lægemidlet og det målrettede kemikalie, udløser terapien for at dræbe kræftceller.
For at teste deres tilgang, forskerne injicerede først en hydrogel indeholdende cucurbituril under musens hud. De fastgjorde et farvestof til målmolekylet, så de nemt kunne spore det, og derefter sprøjtet det ind i musenes blodbane. De fandt ud af, at 4,2 % af det injicerede farvestof endte i hydrogelen, hvilket er meget højere end tidligere rapporterede antistoftilgange. Musene udskilt hurtigt størstedelen af farvestoffet, der ikke var bundet til hydrogel. Da holdet injicerede hydrogelen ved siden af tumorxenotransplantater i mus og derefter administrerede kræftlægemidlet doxorubicin knyttet til målmolekylet, musenes tumorer viste meget langsommere vækst, og musene havde færre bivirkninger end dem, der fik umodificeret doxorubicin. Hydrogelen forblev i musenes krop i mere end 45 dage, som kunne tillade gentagne doser af kemoterapimedicin, eller brugen af forskellige lægemidler med det samme målmolekyle, siger forskerne.