Ekspanderbare nanopartikler viser løfte i behandling af dødelige bughuletumorer

(PhysOrg.com) -- Alt for ofte, patienter med kræft i æggestokkene eller lungehindekræft udvikler metastaser, der spredes i bughulen, og når det sker, chancerne for at overleve efter fem år falder til mindre end 40 %, selv efter kirurgisk fjernelse af de metastatiske tumorer.

I et forsøg på at udvikle en ny terapeutisk tilgang til behandling af peritoneale metastaser, et forskerhold ved Boston University har udviklet en roman, lægemiddelfyldt polymer nanopartikel, der reagerer på den sure pH inde i tumorceller ved at udvide sig, frigivelse af anticancermidlet paclitaxel langsomt over en periode på 24 timer. Tests med disse nye nanopartikler viste, at de ikke kun mindskede tumorvækst, men forhindrede nye tumorer i at implantere sig selv i bughulen.

Mark Grinstaff ledede forskerholdet, der offentliggjorde sit arbejde i tidsskriftet Biomaterialer . Efterforskere fra Brigham and Women's Hospital deltog også i denne undersøgelse.

Målet med efterforskerens indsats var at skabe en nanopartikel, der kun ville frigive paclitaxel, når den blev optaget af tumorer, frigive lægemidlet langsomt for at maksimere antallet af delende celler, der udsættes for lægemidlet, og det ville forblive i nærheden af ​​tumorerne, mens det frigav medicin. Forskerne forberedte deres tværbundne polymere nanopartikler ved hjælp af en teknik kendt som mini-emulsionspolymerisation for at skabe et materiale, der forbliver intakt, men svulmer ved den lave pH, der er karakteristisk for tumorceller. Tests med paclitaxel-fyldte nanopartikler viste, at de frigiver omkring 4% af deres lægemiddelmængde hver time i 24 timer, skabe en vedvarende belastning af lægemiddel i nærheden af ​​nanopartiklerne. Når det tilsættes til mesotheliomceller, der vokser i kultur, de lægemiddelfyldte nanopartikler udviste væsentlig celledræbende aktivitet.

Baseret på disse indledende resultater, efterforskerne behandlede mus, der havde en aggressiv form for lungehindekræft med deres nanopartikler, fri paclitaxel, eller paclitaxel indlæst i en lignende, men kan ikke udvides, nanopartikel. Kun de ekspanderbare nanopartikler producerede en væsentlig reduktion i tumormasse og sygdomssværhedsscore. I øvrigt, kun de lægemiddelfyldte ekspanderbare nanopartikler forhindrede udviklingen af ​​peritoneale tumorimplantater. Endelig, dyr behandlet med de lægemiddelfyldte ekspanderbare nanopartikler overlevede næsten dobbelt så længe som dyr behandlet med fri paclitaxel, den nuværende foretrukne behandling for peritoneale tumorer. Andre eksperimenter udført af efterforskerne viste, at når de blev injiceret i bughulen, de lægemiddelfyldte ekspanderbare nanopartikler hjemsted til tumorsteder og forblev der i mindst syv dage.

Dette arbejde er beskrevet detaljeret i et papir med titlen, "Ydeevnen af ​​ekspansile nanopartikler i en murin model af peritoneal carcinomatose." Et sammendrag af denne artikel er tilgængelig på tidsskriftets hjemmeside.