Nanoteknologiske forskere udvikler en ny strategi til at levere kemoterapi til prostatacancerceller

Finpudsning af kemoterapi til kræftceller er en udfordring for mange forskere. At få kræftcellerne til at tage kemoterapi-"lokkemad" er en større udfordring. Men måske er en sådan udfordring ikke blevet mødt med større succes end af Omid Farokhzads nanoteknologiske forskerhold, MD, Brigham and Women's Hospital (BWH) afdeling for anæstesiologi Perioperativ og smertemedicin og forskning.

I deres seneste undersøgelse med forskere fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) og Massachusetts General Hospital, BWH-teamet skabte et lægemiddelleveringssystem, der effektivt er i stand til at levere en enorm mængde kemoterapeutiske lægemidler til prostatacancerceller.

Undersøgelsen er elektronisk offentliggjort den 3. januar, 2012 udgave af ACS Nano .

Den involverede proces er beslægtet med at bygge og udstyre en bil med de fineste funktioner, tilføjelse af en passager (i dette tilfælde kræftlægemidlet), og sender den af ​​sted til sin destination (i dette tilfælde kræftcellen).

For at designe "køretøjet, " forskere brugte en selektionsstrategi udviklet af Farokhzads team, der gjorde det muligt for dem i det væsentlige at selektere for ligander (molekyler, der binder til celleoverfladen), som specifikt kunne målrette prostatacancerceller. Forskerne vedhæftede derefter nanopartikler indeholdende kemoterapi, i dette tilfælde docetaxel, til disse håndplukkede ligander.

For at forstå Farokhzads udvælgelsesstrategi, man skal forstå ligandadfærd. Mens de fleste ligander hovedsageligt har evnen til at binde sig til celler, Farokhzads og hans kollegers strategi tillod dem at udvælge specifikke ligander, der ikke kun var i stand til at binde til prostatacancerceller, men besad også to andre vigtige egenskaber:1) de var smarte nok til at skelne mellem kræftceller og ikke-kræftceller og 2) de var designet til at blive slugt af kræftceller.

"De fleste ligander opsluges af celler, men ikke effektivt, " sagde Farokhzad. "Vi designede en, der er beregnet til at blive opslugt."

I øvrigt, evnen for en ligand til med vilje at blive opslugt af en celle er afgørende for lægemiddellevering, da det gør det muligt for en betydelig mængde lægemiddel at trænge ind i kræftcellen, i modsætning til at forblive udenfor på celleoverfladen. Dette er en mere effektiv metode til kræftbehandling.

Et andet vigtigt aspekt af dette lægemiddelleveringsdesign er, at disse ligand-nanopartikelkomponenter er i stand til at interagere med flere cancermarkører (antigener) på celleoverfladen. I modsætning til andre lægemiddelleveringssystemer, dette gør det alsidigt og potentielt mere bredt anvendeligt.

Ifølge undersøgelsens hovedforfatter, Zeyu Xiao, PhD, en forsker i BWH Laboratory of Nanomedicine and Biomaterials, nuværende strategier til at målrette nanopartikler til kræftterapi er afhængige af at kombinere nanopartikler med ligander, der kan målrette mod velkendte kræftmarkører. Sådanne strategier kan være vanskelige at udføre, da de fleste cancerceller ikke har identificerbare celleoverflademarkører til at skelne sig fra normale celler.

"I dette studie, vi udviklede en unik strategi, der gør det muligt for nanopartiklerne specifikt at målrette og effektivt blive opslugt af alle ønskede typer og undertyper af kræftceller, selvom deres kræftmarkører er ukendte, " sagde Xiao. "Vores strategi forenkler udviklingsprocessen af ​​målrettede nanopartikler og udvider deres anvendelser inden for cancerterapi."