Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Forskere kombinerer kryoablation og nanopartikel-indkapslet kræftlægemiddel for at ødelægge kræftstamlignende celler

En skematisk illustration af resistens af kræftstam-lignende celler (CSC'er) over for kryoablation alene og dets kombination med gratis doxorubicin (fDOX) og nanopartikelindkapslet doxorubicin (nDOX). Kryoablation kan ødelægge de fleste tumorceller, mens de resterende CSC'er vil genstarte tumorvækst, og tumortilbagefald opstår. Kombinationen af ​​cryoablation og fDOX er ikke effektiv nok til at ødelægge alle CSC'er for at forhindre tumortilbagefald. I modsætning, cryoablation kombineret med nDOX kan effektivt dræbe alle CSC'er, resulterer i en eventuel eliminering af kræft, fordi kræftcellerne uden stamme ikke kunne skabe heterogeniteten (f.eks. kræftceller, fibroblaster, og endotelceller) i tumor for at opretholde dens vækst. Kredit:Wei Rao, Adriano Bellotti, Peter J. Littrup, Jianhua Yu, Xiongbin Lu, Xiaoming He

Kombination af nanolægemiddelbaseret kemoterapi og kryoablation giver en effektiv strategi til at eliminere kræftstamlignende celler (CSC'er), roden til kræftresistens og metastaser, som vil bidrage til at forbedre sikkerheden og effektiviteten af ​​behandling af maligne sygdomme, der er modstandsdygtige over for konventionelle terapier.

Kryoablation (også kaldet kryokirurgi eller kryoterapi) er en energibaseret, minimalt invasiv kirurgisk teknik, der er blevet undersøgt til behandling af en række sygdomme, herunder kræft, hvilket gøres ved at fryse det syge væv til nul temperatur for at forårsage irreversibel skade. Det er særligt attraktivt til bekæmpelse af brystkræft på grund af dets fremragende kosmetiske resultat for at bevare orgelet med umærkelig ardannelse på huden. Imidlertid, kryoablation alene har begrænset effektivitet til at udrydde kræftstamlignende celler (CSC'er), som kan føre til tilbagefald af kræft og/eller metastase efter operationen. Et team af forskere fra Department of Biomedical Engineering and Comprehensive Cancer Center ved Ohio State University introducerede en innovativ strategi ved at kombinere kryoablation med nanopartikelmedicineret kemoterapi og demonstrerede, at den kombinerede terapi i væsentlig grad kan øge ødelæggelsen af ​​CSC'er, resulterer i at eliminere næsten alle CSC'er. Denne teknologi giver en ny tilgang til at overvinde lægemiddelresistens af CSC'er og forbedre sikkerheden og effekten af ​​kræftkryoablation. Rapporten findes i det seneste nummer af tidsskriftet Teknologi .

"Denne nye kombinerede terapi af kryoablation og nanodrug er et vigtigt skridt fremad i forbedringen af ​​sikkerheden og effektiviteten af ​​bekæmpelse af kræft. Vores undersøgelse giver den første redegørelse for at minimere kræftgenfald ved at ødelægge kræftstam-lignende celler inden for kryoablation inden for kræft behandling." sagde Xiaoming He, Ph.d., fra Ohio State University og seniorforfatter af dette papir. "Det er værdifuldt at lette de kliniske anvendelser af kryoablation ved at eliminere roden af ​​kræftresistens? De kræftstam-lignende celler".

"Nanopartiklerne, der blev brugt i denne undersøgelse, blev optimeret til effektiv lægemiddellevering." sagde Wei Rao, Ph.d., hovedforfatter til papiret. Ifølge forskerne, en optimeret størrelse af nanolægemidlet letter dets optagelse af kræftceller via endocytose. Et positivt ladet nanolægemiddel har høj elektrostatisk affinitet til den negativt ladede celleplasmamembran, som yderligere skulle lette dets optagelse af kræftceller. I øvrigt, materialer på nanopartiklerne har høj affinitet til CD44, der er et af de almindelige proteinkomplekser, der overudtrykkes på kræftstam-lignende celler. Derfor, brugen af ​​nanolægemiddel kan bidrage til at opnå meget forbedret biotilgængelighed af anticancerlægemiddel til kræftstamlignende celler sammenlignet med konventionel kemoterapi ved brug af frit lægemiddel. Denne særligt attraktive funktion opfylder kravet om målrettet levering og behandling og kan minimere systemisk systemisk toksicitet. Dens kombination med kryoablation kan øge kryoskader betydeligt for at sikre fuldstændig ødelæggelse af alle kræftstam-lignende celler.

I øjeblikket, forskning i den kombinerede terapi af cryoablation og nanodrug viste lovende resultater ved hjælp af 3D mammosfæremodel på mikroskala. Fremtidig forskning vil fokusere mere på in vivo undersøgelser for at overvåge tumortilbagefald efter den kombinerede behandling og yderligere omsætte denne teknologi til klinikken. Selvom der kræves mere forskning for at fastslå dets sikkerhed og effektivitet, denne undersøgelse giver en ny strategi for at kombinere cryoablation og nanodrug, der viser et stort potentiale til at eliminere kræft fra sin rod ? kræftstam-lignende celler.


Varme artikler