Hydrogel forbedrer leveringen af ​​lægemiddel mod kræft

Institute of Bioengineering and Nanotechnology (IBN) og IBM Research (IBM) har udviklet en ny ikke-toksisk hydrogel, der er i stand til at formindske brystkræfttumorer hurtigere end eksisterende behandlinger. Som beskrevet i deres udgivelse i Avancerede funktionelle materialer , den vitamin E-inkorporerede hydrogel kan nemt injiceres under huden uden at forårsage nogen inflammatorisk reaktion, og frigiver lægemidler mod kræft på en vedvarende måde over flere uger. Dette reducerer behovet for hyppig lægemiddeladministration, bane vejen for, at tumorerne kan udryddes ved færre behandlinger.

Ifølge IBNs administrerende direktør, professor Jackie Y. Ying, "Siden 2003, IBN har vedtaget en flerstrenget tilgang til kræftforskning. Vores tværfaglige forskerhold arbejder med forskellige industrielle, kliniske og akademiske partnere til at udvikle nye materialer og værktøjer til at forbedre kræftdiagnose og behandling. Dette seneste gennembrud med vores langsigtede partner, IBM Research lover mere effektiv administration af lægemidler mod kræft og mere effektiv behandling af brystkræft, som vi håber vil gavne brystkræftpatienter over hele verden."

IBN gruppeleder, Dr. Yi Yan Yang, uddybet, "Vi har udviklet nye, effektive materialer til nanomedicin, som har været et af IBNs centrale forskningsfokusområder siden 2003. Den vedvarende levering af Herceptin fra vores hydrogel giver større antitumoreffektivitet og reducerer injektionsfrekvensen. Dermed, vores tilgang kan hjælpe med at forbedre patientcompliance, at tilbyde et bedre alternativ til eksisterende brystkræftbehandlinger. Denne teknologi kan også bruges til at levere andre typer antistoffer eller proteiner til behandling af forskellige sygdomme."

Brystkræft er den mest almindelige invasive kræftsygdom, der rammer kvinder på verdensplan, herunder i Singapore. En ud af fire brystkræftpatienter vil have en markant lavere overlevelsesrate, da de har en særlig ond type cancergen kendt som den humane epidermale vækstfaktor receptor 2 (HER2+), hvilket forårsager hurtige, uhæmmet vækst og deling af celler i deres bryster.

Herceptin, en amerikansk fødevare- og lægemiddeladministration godkendt terapeutisk til behandling af HER2+, hjælper med at bekæmpe denne type kræft ved at regulere kræftvæksten. I øjeblikket, dette lægemiddel administreres intravenøst ​​i de fleste klinikker på en ugentlig basis, med hver behandlingssession, der varer 30 til 90 minutter. Behovet for hyppig infusion af Herceptin og det medfølgende ubehag kan påvirke patientens compliance negativt. Derfor, IBN- og IBM-forskerne havde til formål at reducere antallet af injektioner og den nødvendige injektionstid ved at skabe en biokompatibel, biologisk nedbrydelig og injicerbar hydrogel, der bekvemt kan sprøjtes ind i kroppen og frigive Herceptin på en vedvarende måde. Igennem dette, de var i stand til at reducere hyppigheden af ​​lægemiddeladministration fra ugentligt til kun én gang hver fjerde uge.

Nylige kliniske forsøg med subkutan injektion af Herceptin forkortede injektionstiden til omkring 5 minutter og blev rapporteret at have sammenlignelig terapeutisk effekt som traditionelle metoder ved samme doseringsplan.

Den nye lægemiddeladministrationsmetode via IBN's og IBM's hydrogel tilbyder en yderligere forbedring af disse undersøgelser, da den forsyner Herceptin kontinuerligt over en længere periode. Det hjalp også med at skrumpe tumorerne over færre administrationer. I dyreforsøg med tumorbærende mus, tumorerne krympede i størrelse med 77 % 28 dage efter, at den Herceptin-ladede hydrogel blev injiceret subkutant. Hydrogelen fremkaldte ikke noget kronisk inflammatorisk respons og blev nedbrudt inden for 6 uger efter administration.

"Ud fra vores erfaring med materialeinnovation til elektronikteknologi, vi anvender nu disse teknikker til søgen efter forbedret sundhed, " sagde Dr James Hedrick, Avanceret organisk materialeforsker, IBM Research – Almaden. "Denne hydrogel kan hjælpe med at levere lægemidler over en længere periode uden at forårsage et signifikant immunrespons, sender effektivt indholdet direkte til tumoren uden at skade sunde omgivende celler."