Hjerneindtrængende partikel angriber dødelige tumorer

(Phys.org) - Videnskabsfolk har udviklet en ny tilgang til behandling af en dødelig kræft i hjernen, der rammer 15, 000 i USA årligt, og for hvilke der ikke er nogen effektiv langtidsbehandling. Forskerne, fra Yale og Johns Hopkins, har vist, at tilgangen forlænger laboratoriedyrs liv og forbereder sig på at søge regeringens godkendelse til et klinisk forsøg med mennesker.

"Vi ville lave et system, der ville trænge ind i hjernen og levere medicin til en større mængde væv, "sagde Mark Saltzman, en biomedicinsk ingeniør hos Yale og hovedforsker af forskningen. "Lægemidler skal komme til tumorceller for at fungere, og de skal være de rigtige stoffer. "

Resultaterne blev offentliggjort 1. juli i Procedurer fra National Academy of Sciences .

Glioblastoma multiforme er en ondartet kræft, der stammer fra hjernen. Median overlevelse med standardpleje - kirurgi plus kemoterapi plus stråling - er lidt over et år, og den femårige overlevelsesrate er mindre end 10 procent.

Nuværende metoder til levering af lægemidler har alvorlige begrænsninger. Orale og intravenøst ​​injicerede lægemidler har svært ved at få adgang til hjernen på grund af et biologisk forsvar kendt som blod-hjerne-barrieren. Lægemidler, der frigives direkte i hjernen gennem implantater, kan ikke nå migrerende tumorceller. Og almindeligt anvendte lægemidler undlader at dræbe cellerne, der primært er ansvarlige for tumorudvikling, tillader genvækst.

Forskerne udviklede en ny, ultra-lille lægemiddeltilførselspartikel, der mere hurtigt navigerer i hjernevæv end eksisterende muligheder. De identificerede og testede også et eksisterende FDA-godkendt lægemiddel-et fungicid kaldet dithiazaniniodid (DI)-og fandt ud af, at det kan dræbe de mest aggressive tumorfremkaldende celler.

"Denne tilgang omhandler begrænsninger af andre former for terapi ved at levere lægemidler direkte til det mest nødvendige område, undgå systemiske bivirkninger, og tillade lægemidlet at opholde sig i uger, "sagde neurokirurg Dr. Joseph M. Piepmeier, medlem af forskergruppen. Piepmeier leder klinisk forskning for Yale Cancer Centers hjernetumorprogram.

De medikamentfyldte nanopartikler administreres i væske direkte til hjernen gennem et kateter, omgå blod-hjerne-barrieren. Partiklernes lille størrelse - deres diameter er omkring 70 nanometer - letter bevægelse i hjernevæv. De frigiver deres lægemiddelbelastning gradvist, tilbyde vedvarende behandling.

I test på laboratorierotter med kræft i hjernen hos mennesker DI-belastede nanopartikler øgede signifikant medianoverlevelse til 280 dage, forskere rapporterer. Maksimal median overlevelsestid for rotter behandlet med andre behandlinger var 180 dage, og uden behandling, overlevelsen var 147 dage. Test på grise viste, at den nye kombination af lægemiddel-partikler også spredes dybt ind i hjernen hos store dyr.

Nanopartiklerne er lavet af polymerer, eller strenge af gentagende molekyler. Deres størrelse, evnen til at kontrollere frigivelse, og anvendelsesmidler hjælper dem med at gennemsyre hjernevæv.

Forskere screenede mere end 2, 000 FDA-godkendte lægemidler i jagten på kandidater, der ville dræbe de celler, der er mest ansvarlige for udvikling af menneskelig tumor, hjernekræft stamceller. Samlet set, DI fungerede bedst.

Forskerne mener, at partiklerne kan tilpasses til at levere andre lægemidler og til behandling af andre sygdomme i centralnervesystemet, de sagde.

Avisen har titlen "Meget penetrerende, lægemiddelbelastede nanocarrier forbedrer behandlingen af ​​glioblastom. "