Billedstyret brystkræftbehandling muliggjort af nanodrug

Ved at kombinere en jernoxidnanopartikel, et tumor-målrettet peptid, og en terapeutisk nukleinsyre i én konstruktion, et team af efterforskere fra Massachusetts General Hospital og Harvard Medical School har skabt et middel, der rummer potentiale som målrettet behandling for brystkræft. Ud over, dette nye middel kan nemt spores i kroppen ved hjælp af standard magnetisk resonansbilleddannelse (MRI).

Zdravka Medarova ledede denne undersøgelse. Hun og hendes kolleger offentliggjorde deres resultater i tidsskriftet Kræftforskning .

Dr. Medarova og hendes samarbejdspartnere skabte deres nanopartikel for at binde til et tumorspecifikt molekyle kendt som uMUC-1, som findes på overfladen af ​​over 90 procent af humane brysttumorer, og levere et syntetisk lille interfererende RNA (siRNA) molekyle designet til at lukke ned for et specifikt gen - BIRC5 - der blokerer celledød i de fleste tumorer og er forbundet med udvikling af lægemiddelresistens. Forskerne tilføjede også et fluorescerende farvestof til deres nanopartikel for at give dem mulighed for at spore nanopartiklerne ved hjælp af nær-infrarød spektroskopi. Fordi nanopartiklerne selv er sammensat af superparamagnetisk jernoxid, det er let synligt i MR-scanninger.

Når det tilsættes til brystkræftceller, der vokser i kultur, denne nanopartikelkonstruktion havde en dyb indvirkning på udtrykket af BIRC5 gen, slår dets udtryk ned. Både fluorescensbilleddannelse og MR viste, at nanopartiklerne blev optaget hurtigt af cellerne. Efterfølgende eksperimenter viste, at denne konstruktion havde den samme positive effekt på både humane bugspytkirtelkræftceller og tyktarmskræftceller.

Baseret på disse indledende resultater, forskerne injicerede nanopartiklerne intravenøst ​​i mus med humane brysttumorer. Lægemidlet blev administreret ved to separate lejligheder, en uges mellemrum. Både MR- og fluorescensbilledscanninger afslørede, at nanopartiklerne fortrinsvis akkumulerede i tumorerne, og at tumorniveauerne forblev høje i løbet af to ugers eksperimentet. Meget lidt lægemiddel akkumuleret i muskelvæv omkring tumorerne.

Da selve tumorerne blev undersøgt, forskerne fandt ud af, at siRNA-nyttelasten gav en femdobling af celledød sammenlignet med, når dyrene i stedet blev behandlet med en lignende konstruktion, der bar et nonsens-siRNA-molekyle, selvom de to nanopartikler akkumulerede til samme niveau i tumorerne fra behandlede dyr. Dette resultat viser, at den terapeutiske effekt af konstruktionen er uafhængig af dens tumormålretningsegenskaber og i stedet er et resultat af dens terapeutiske siRNA-nyttelast.