En nanopartikel plus et antistof er lig med målrettet lægemiddellevering til tumorer

(Phys.org) —Herceptin og camptothecin er begge kraftfulde anticancermidler med nøgleegenskaber, der begrænser deres effektivitet til behandling af cancer. Patienter behandlet med Herceptin, et monoklonalt antistof, der retter sig mod en vækstfremmende faktor, der er fælles for brystkræft (Her2), ofte tilbagefald, da deres tumorer bliver resistente over for lægemidlet. at overvinde camptothecins toksicitet og lave opløselighed repræsenterer store terapeutiske udfordringer. Nu, forskere ved California Institute of Technology har brugt nanoteknologi til at kombinere de to til, hvad der indtil videre ser ud til at være et yderst effektivt lægemiddel til behandling af aggressiv brystkræft.

Mark E. Davis og hans kandidatstuderende Han Han rapporterer deres udviklingsarbejde i journalen Molekylær Farmaceutik . Dr. Davis er også projektleder ved Caltechs Center of Cancer Nanotechnology Excellence.

Lægemidler baseret på monoklonale antistoffer og nanopartikler er ikke nye, men hvad Dr. Davis og Ms. Han har gjort for første gang, er at bruge et enkelt antistofmolekyle, bundet til en nanopartikel, som både et målretningsmiddel for den lægemiddelfyldte nanopartikel og et terapeutisk middel. De skabte denne konstruktion ved først at forbinde uopløseligt camptothecin til en naturlig biopolymer kendt som mucin og den meget anvendte biokompatible polymer, polyethylenglycol (PEG). Camptothecin-mucin-PEG-kombinationen samler sig selv til en tætpakket nanopartikel, der let opløses i vand og biologiske væsker såsom blod. De forbandt derefter et molekyle af Herceptin pr. Nanopartikel kemisk for at skabe deres sidste terapeutiske middel.

I en tidligere undersøgelse viste gruppen, at en række aggressive brysttumorceller, der overudtrykker Her2-proteinet, let optog den Herceptin-forbundne nanopartikel. Baseret på disse resultater, Caltech-forskerne udførte test i mus med tumorer dyrket fra den samme cellelinje, hvilke kræftforskere betragter som en af ​​de mest modstandsdygtige cellelinjer over for kræftmedicin, herunder camptothecin. Først, de bestemte den maksimalt tolererede dosis af camptothecin nanopartikelmedicin uden Herceptin, det er, den højeste dosis, der ikke ville få musene til at tabe mere end 15 procent af deres kropsvægt. De behandlede derefter tumorbærende dyr med en dosis af den Herceptin-bundne nanopartikel, der var cirka 10 procent af denne maksimalt tolererede dosis.

Resultaterne var imponerende. Alle dyr, der modtog Herceptin-camptothecin nanopartiklerne, var fri for tegn på tumor på dag ni af eksperimentet efter en enkelt injektion, og dyrene forblev tumorfrie ved afslutningen af ​​seks ugers undersøgelsen (medens de blev injiceret hver tredje uge). Dyr behandlet med en tilsvarende mængde Herceptin alene hver anden uge eller umålrettede camptothecin-ladede nanopartikler reagerede positivt, hvor størstedelen af ​​de behandlede mus viser signifikant tumorsvind, selvom kun halvdelen af ​​dyrene oplevede fuldstændig tumorregression. Tumorer voksede hurtigt uden tegn på positiv respons hos dyr, der modtog enten saltvand eller fri camptothecin, og ingen af ​​dyrene i disse to grupper overlevede til slutningen af ​​undersøgelsen.

Denne forskning, som er beskrevet i et papir med titlen, "Enkelt-antistof, målrettet nanopartikellevering af camptothecin, " blev støttet af NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, et omfattende initiativ designet til at fremskynde anvendelsen af ​​nanoteknologi til forebyggelse, diagnose, og behandling af kræft. Et sammendrag af denne artikel er tilgængelig på tidsskriftets hjemmeside.