Undersøgelse identificerer sikkert leveringssystem for vanskelige, men potente anti-cancer kræftforbindelser

Forskere ved University of California, San Diego School of Medicine har opdaget en måde at effektivt levere staurosporin (STS), et kraftfuldt middel mod kræft, som har irriteret forskere i mere end 30 år på grund af dets ustabilitet i blodet og giftige natur i både raske og kræftceller. For første gang, den nye metode leverede sikkert STS til musetumorer, undertrykke dem uden synlige bivirkninger. Resultaterne blev offentliggjort online, 20. oktober, i International Journal of Nanomedicine .

"I sig selv, staurosporin viser potent aktivitet mod en række kræftcellelinjer, herunder kemoterapi-resistente tumorer. Imidlertid, det skader også normalt væv, " sagde seniorforfatter Santosh Kesari, MD, PhD, direktør for neuro-onkologi ved UC San Diego Moores Cancer Center. "Med denne undersøgelse, vi har været i stand til at overvinde de farmakokinetiske barrierer for at levere staurosporin til tumorer ved at bruge liposomer."

STS blev oprindeligt isoleret fra bakterien Streptomyces staurosporeus i 1977. Forbindelsen får en lang række kræftcelletyper til selvdestruktion, en proces kaldet apoptose eller programmeret celledød. I sin frie form, STS metaboliseres hurtigt og er skadeligt for raske celler. Ved at fange STS i små kugler kaldet liposomer, Moores Cancer Center-forskere har været i stand til effektivt at levere forbindelsen, forbi sundt væv, til tumoren, med kraftige resultater.

Liposomer er mikroskopiske bobler lavet af de samme molekyler som cellemembraner. Forskere bruger disse hule kugler til at levere terapeutiske midler. Anti-kræft medicin kan fyldes indeni, mens forklædningsmidler dækker den ydre membranoverflade for at skjule kræftdræberen fra immunsystemet.

"Staurosporin er i stand til at drive stort set enhver pattedyrscelle ind i apoptose. Det er i stand til unikt at interferere med adskillige cellesignalveje, selv i cancercellelinjer, der trodser frontline kemoterapimidler, " sagde Milan Makale, PhD, en projektforsker ved UC San Diego Moores Cancer Center. "I tilfælde af behandlingsresistent hjerne, tyktarms- eller bugspytkirtelkræft, styrken af ​​staurosporin stabler oddsene i vores favør af at forbedre nuværende behandlinger og resultater. Med et passende konstrueret liposomafgivelsessystem, vi kan endelig holde stoffet i blodet længere, få det bedre ind i tumoren, og i væsentlig grad, skåne sundt væv."

Ud over at indkapsle STS i et liposomalt leveringssystem, forskerne udviklede en teknik til at øge effektiviteten af ​​medicinpåfyldning til mere end 70 procent, den højeste rapporterede for en STS-forbindelse.

Lægemiddelfyldning er forholdet mellem lægemiddel indkapslet af liposomet og den samlede mængde lægemiddel, der indføres i opløsning indeholdende liposomer. Den forstærkede belastning blev opnået ved at manipulere pH-miljøet i cellerne med en proprietær metode udviklet på Moores Cancer Center for at tvinge mere STS ind i liposomerne. Denne platformsteknologi er i øjeblikket i gang med at blive licenseret til en biotekvirksomhed for at udvikle den yderligere til menneskelig brug.

Effekterne af leveringstilgangen blev valideret med brug af fluorescens til at spore STS-penetrationen. Fraværet af vægttab hos musene bekræftede den reducerede toksicitet.