Nanodiamanter kan forbedre effektiviteten af ​​brystkræftbehandling

(Phys.org) – For nylig, læger er begyndt at kategorisere brystkræft i fire hovedgrupper i henhold til kræftcellernes genetiske sammensætning. Hvilken kategori en kræftsygdom falder ind under afgør generelt den bedste behandlingsmetode.

Men kræftformer i en af ​​de fire grupper - kaldet "basal-lignende" eller "triple-negativ" brystkræft (TNBC) - har været særligt vanskelige at behandle, fordi de normalt ikke reagerer på de "receptor-målrettede" behandlinger, der er ofte effektiv til behandling af andre former for brystkræft. TNBC har en tendens til at være mere aggressiv end de andre typer og mere tilbøjelige til at gentage sig, og kan også have en højere dødelighed.

Heldigvis, bedre lægemiddelterapier kan være i horisonten. UCLA forskere og samarbejdspartnere ledet af Dean Ho, en professor ved UCLA School of Dentistry og meddirektør for skolens Jane og Jerry Weintraub Center for Reconstructive Biotechnology, har udviklet en potentielt mere effektiv behandling for TNBC, der bruger nanoskala, diamantlignende partikler kaldet nanodiamanter.

Nanodiamanter er mellem 4 og 6 nanometer i diameter og er formet som små fodboldbolde. Biprodukter fra konventionel minedrift og raffinering, partiklerne kan danne klynger efter lægemiddelbinding og have evnen til præcist at levere kræftlægemidler til tumorer, markant forbedring af lægemidlets ønskede effekt. I UCLA-undersøgelsen, nanodiamond-leveringssystemet har været i stand til at tage højde for tumormasser hos mus med tredobbelt negativ brystkræft.

Resultaterne fra undersøgelsen er offentliggjort online den 15. april i det peer-reviewede tidsskrift Avancerede materialer .

"Denne undersøgelse viser alsidigheden af ​​nanodiamanten som et målrettet lægemiddelleveringsmiddel til et tumorsted, " sagde Ho, som også er medlem af California NanoSystems Institute ved UCLA, UCLA's Jonsson Comprehensive Cancer Center og UCLA Department of Bioengineering. "Det middel, vi har udviklet, reducerer de toksiske bivirkninger, der er forbundet med behandling og medierer betydelige reduktioner i tumorstørrelse."

Holdet kombinerede flere vigtige kræftbekæmpende komponenter på nanodiamantoverfladen, herunder Epirubicin, et meget giftigt, men udbredt kemoterapilægemiddel, der ofte administreres i kombination med andre kræftlægemidler. Den nye forbindelse blev derefter bundet til et cellemembranmateriale belagt med antistoffer, der var målrettet mod epidermal vækstfaktorreceptor, som er stærkt koncentreret på overfladerne af TNBC-celler. Det resulterende middel er et lægemiddelleveringssystem kaldet en nanodiamant-lipid-hybridforbindelse, eller NDLP.

Når de blev testet på mus, midlet viste sig at reducere tumorvækst og eliminere de ødelæggende bivirkninger ved kræftbehandling.

På grund af dets toksicitet, Epirubicin, når det administreres alene kan forårsage alvorlige bivirkninger, såsom hjertesvigt og reduceret antal hvide blodlegemer, og det har været forbundet med en øget risiko for leukæmi. I undersøgelsen, alle de mus, der fik Epirubicin alene, døde længe før afslutningen af ​​undersøgelsen. Men alle de mus, der fik Epirubicin gennem de målrettede NDLP'er, overlevede behandlingen, og nogle af tumorerne gik endda tilbage, indtil de ikke længere var synlige.

"Trippel-negativ brystkræft er ofte meget aggressiv og svær at behandle, gør aggressiv kemoterapi til et krav, "sagde Dr. Edward K. Chow, med-førsteforfatter af undersøgelsen og en adjunkt ved Cancer Science Institute of Singapore. "Målretningen og den terapeutiske effektivitet af nanodiamant-lipidmidlerne var ret bemærkelsesværdig. Den samtidige tumorregression og forbedrede lægemiddeltolerance er lovende indikatorer for den fortsatte udvikling af nanodiamanter mod klinisk oversættelse."

Forskerholdet studerer nu effektiviteten og sikkerheden af ​​NDLP'erne i større dyr. Yderligere forskningsmål omfatter at bestemme, om nanodiamanter kan øge tolerancen af ​​et bredt spektrum af meget giftige lægemiddelforbindelser, som kan forbedre nuværende behandlingsmuligheder og resultater. Disse opdagelser vil tjene som forløbere for menneskelige forsøg, sagde forskerne.

"Nanodiamant-lipidhybriden udviklet i denne undersøgelse er en modulær platform, " sagde Laura Moore, en kandidatstuderende i Hos laboratorium og en medførsteforfatter af undersøgelsen. "Derfor, vi kan nemt binde et bredt spektrum af målrettede antistoffer og lægemiddelforbindelser for at behandle flere sygdomme."

Dr. No-Hee Park, dekan for UCLA School of Dentistry, bemærkede, at forskningen vil danne grundlag for fremtidige kliniske anvendelser.

"Denne banebrydende undersøgelse udført af Dean Ho og hans team giver en bedre forståelse af nanodiamantmaterialets evner til at behandle adskillige sygdomme, " sagde Park. "Deres arbejde er af afgørende betydning."