Indåndede nanopartikler leverer kraftig anticancer -cocktail til lungetumorer og blokerer resistens

(PhysOrg.com) - En ideel behandling for lungekræft ville være en, der kunne inhaleres dybt ind i lungevævet, hvor den ville levere tumordræbende midler, som så stort set ville blive i lungerne, undgå de toksiciteter, der begrænser effektiviteten af ​​nutidens lungekræftbehandlinger. Nu, forskere ved Rutgers, State University of New Jersey, har udviklet en inhalerbar porøs silica-nanopartikel, der ikke kun leverer potente anticancerlægemidler til ikke-småcellet lungetumorer, men leverer også midler, der forhindrer udvikling af lægemiddelresistens.

Rapportering af sit arbejde i Journal of Drug Targeting , et forskerhold ledet af Tamara Minko viste, at en målrettet silica -nanopartikel var effektiv til at få en cocktail af lægemidler ind i lungetumorer hos dyr og udløse kræftcelledød. De inhalerede nanopartikler forbliver stort set i lungerne, med en lille mængde, der ophobes i leveren og nyrerne, de organer, der typisk er involveret i at udskille nanopartikler og andre administrerede forbindelser.

Minko og hendes kolleger startede dette projekt med først at udvikle mesoporøse silica-nanopartikler, der effektivt kunne levere en blanding af traditionelle kræftlægemidler og siRNA-molekyler specifikt til lungekræftceller. Forskerne valgte mesoporøse silicananopartikler af to grunde - deres porestørrelse gør dem ideelle til at levere store mængder af forskellige typer molekyler, og de er biokompatible.

Forskerne valgte anticancermidlerne doxorubicin og cisplatin, bruges i dag til behandling af lungekræft, som de primære tumordrabende midler. De designede derefter to siRNA-molekyler for at stoppe udviklingen af ​​lægemiddelresistens, der udvikles under konventionel anticancerbehandling. Et siRNA-molekyle ville blokere tumorcelleproduktion af en lægemiddelpumpe, som de bruger til at uddrive anticancermidler, mens det andet siRNA ville begrænse produktionen af ​​et protein, som tumorceller bruger til at forhindre den programmerede celledød, eller apoptose, at doxorubicin og cisplatin normalt udløser.

For at målrette nanopartiklerne mod lungetumorer, forskerne tilføjede et molekyle kendt som LHRH til overfladen af ​​nanopartikler. LHRH binder sig til en receptor, der produceres i høje niveauer af mange typer kræft, herunder lungekræft.

Tests med ikke-småcellede lungetumorceller viste, at denne komplekse formulering var yderst effektiv til at dræbe cellerne og forhindre ekspressionen af ​​de to typer lægemiddelresistensresponser, der normalt ses. Forsøg på dyr viste, at næsten tre fjerdedele af de inhalerede nanopartikler forblev i lungerne og blev optaget af tumorceller. I dette studie, forskerne målte ikke effektiviteten til at dræbe tumorer hos dyrene.

Dette arbejde, som blev delvist støttet af National Cancer Institute, er detaljeret i et papir med titlen, "Innovativ strategi til behandling af lungekræft:målrettet nanoteknologi-baseret inhalationssamlevering af kræftlægemidler og siRNA." Et sammendrag af denne artikel er tilgængelig på tidsskriftets hjemmeside.