Nye nanopartikler kan forbedre kræftbehandlingen

I de seneste år, undersøgelser har vist, at for mange typer kræft, kombinationsbehandling er mere effektiv end enkeltlægemidler. Imidlertid, det er normalt svært at få den rigtige mængde af hvert lægemiddel til tumoren. Nu har forskere ved MIT og Brigham and Women's Hospital udviklet en nanopartikel, der kan levere præcise doser af to eller flere lægemidler til prostatacancerceller.

I en undersøgelse, der vises online i denne uge i Proceedings of the National Academy of Sciences , forskerne skræddersyede deres partikler til at levere cisplatin og docetaxel, to lægemidler, der almindeligvis bruges til at behandle mange forskellige typer kræft.

Sådanne partikler kunne forbedre effektiviteten af ​​kemoterapi og samtidig minimere de bivirkninger, der normalt ses med disse lægemidler, ifølge forskerne. De kunne også tilpasses til at målrette andre kræftformer end prostatacancer, eller endda at levere lægemidler til andre sygdomme, der kræver kombinationsbehandling.

For at bygge deres nanopartikler, forskerne udviklede en ny strategi, der gjorde det muligt for dem at inkorporere lægemidler med meget forskellige fysiske egenskaber, hvilket havde været umuligt med tidligere lægemiddelleverende nanopartikler. I tidligere generationer af nanopartikler, lægemiddelmolekyler blev indkapslet i en polymercoating. Ved at bruge disse partikler, hydrofobe (vandafvisende) lægemidler, såsom docetaxel, og hydrofile (vandtiltrækkende) lægemidler, såsom cisplatin, kan ikke bæres sammen, heller ikke stoffer med forskellige ladninger.

"Med den gamle måde, du kan kun gøre det, hvis de to stoffer er fysisk og kemisk ens, ” sagde Omid Farokhzad, direktør for Laboratory of Nanomedicine and Biomaterials på Brigham and Women's Hospital og en seniorforfatter af papiret. "Med denne måde, du kan indsætte stoffer, der er relativt forskellige fra hinanden.”

Professor Robert Langer ved MIT-instituttet og Stephen Lippard, Arthur Amos Noyes professor i kemi ved MIT, er også seniorforfattere af papiret. Den tidligere Brigham and Women's postdoc-medarbejder Nagesh Kolishetti er hovedforfatteren. Forskningen blev finansieret af National Cancer Institute, National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering, og David Koch Prostate Cancer Foundation. Præcis kontrol

Med forskernes nye teknik, kaldet "lægemiddel-polymer blanding, "lægemiddelmolekyler hænges som vedhæng fra individuelle enheder af polymeren, før enhederne samles til en polymer nanopartikel. Det giver forskerne mulighed for præcist at kontrollere forholdet mellem lægemidler, der er indlæst i partiklen. De kan også kontrollere den hastighed, hvormed hvert lægemiddel vil blive frigivet, når det kommer ind i en tumorcelle.

De nye partikler tilbyder en tiltrængt evne til at finjustere lægemiddelkombinationer og tilpasse behandlingen til individuelle patienter, sagde Michael Pishko, professor i kemiteknik ved Texas A&M University, som ikke var involveret i denne undersøgelse. "De har ret til pengene med hensyn til, hvordan disse systemer skal se ud, " sagde han.

Når først stofferne er indlæst i nanopartiklerne, forskerne tilføjer et mærke, der binder til et molekyle kaldet PSMA, som er placeret på overfladen af ​​de fleste prostatatumorceller. Dette tag gør det muligt for nanopartiklerne at gå direkte til deres mål, omgå sundt væv og potentielt reducere bivirkningerne forårsaget af de fleste kemoterapimidler. Det kunne give læger mulighed for at give meget højere doser til et større antal patienter.

Forskerne har ansøgt om patent på fremstillingsteknikken til polymerblanding, og tester nu de lægemiddelafgivende partikler i dyr. Når de har indsamlet nok dyredata, hvilket kan tage nogle år, de håber på at begynde kliniske forsøg.