Lovende brug af nanodiamanter til at dræbe kemoresistente kræftstamceller mere effektivt

En undersøgelse ledet af National University of Singapore (NUS) viste, at vedhæftning af kemoterapilægemidlet Epirubicin til nanodiamanter effektivt eliminerer kemoresistente kræftstamceller. Resultaterne blev først offentliggjort online i ACS Nano , det officielle tidsskrift for American Chemical Society, i december 2014.

Forskerholdet, ledet af adjunkt Edward Chow, Junior Principal Investigator ved Cancer Science Institute of Singapore (CSI Singapore) ved NUS, demonstreret brugen af ​​nanoteknologi til at genbruge eksisterende kemoterapimedicin som effektive midler mod kemoresistente kræftstamceller. Kemoresistens, som er kræftcellers evne til at undslippe kemoterapibehandling, er en primær årsag til behandlingssvigt ved kræft. Kræftstamceller, en type kræftcelle, der starter dannelsen af ​​tumorer, er almindeligvis fundet at være mere resistente over for kemoterapi end resten af ​​bulk-tumoren, som kan føre til kræfttilbagefald efter kemoterapibehandling. Som sådan, der er intens interesse for at udvikle nye lægemidler eller behandlingsstrategier, der overvinder kemoresistens, især i kræftstamceller.

I dette studie, udbredt kemoterapi lægemiddel Epirubicin var knyttet til nanodiamanter, kulstofstrukturer med en diameter på omkring fem nanometer, at udvikle et nanodiamond-Epirubicin drug delivery complex (EPND). Forskerne fandt ud af, at mens både standard epirubicin såvel som EPND var i stand til at dræbe normale kræftceller, kun EPND var i stand til at dræbe kemoresistente cancerstamceller og forhindre sekundær tumordannelse i xenograft-modeller af leverkræft.

Sammenlignet med andre tilgange såsom kombinatorisk terapi af kemoterapimedicin med inhibitorer af kemoresistensveje, levering af eksisterende kemoterapi med nanomaterialer, i dette tilfælde nanodiamanter, give et bredere udvalg af beskyttelse i en pakke, der er både sikrere og mere effektiv. Undersøgelsen viste, at levering af Epirubicin med nanodiamanter resulterede i, at en normalt dødelig dosis af Epirubicin blev en sikker og effektiv dosis. Som sådan, levering af kemoterapilægemidler med nanodiamonds muliggør ikke kun øget drab af kemoresistente kræftstamceller, men kan være et nyttigt alternativ for patienter, der ikke kan tolerere de toksiske bivirkninger af standard kemoterapimedicin.

Desuden, alsidigheden af ​​den nanodiamant-baserede lægemiddelleveringsplatform åbner mulighed for fremtidige anvendelser af nanodiamanter såsom tilføjelse af andre lignende lægemidler samt aktive målretningskomponenter såsom antistoffer eller peptider mod tumorcelleoverfladeproteiner til målrettet lægemiddelfrigivelse. Ud over, anvendelsen af ​​et nanodiamant-lægemiddelleveringssystem er ikke begrænset til leverkræft. Det tilbyder en lovende tilgang til behandling af en bred vifte af vanskelige kræftformer, især dem, der drives af kemoresistente cancerstamceller.

I samarbejde med professor Dean Ho ved University of California Los Angeles og professor Li Jianzhong ved Peking University, Asst Prof Chows gruppe arbejder på at færdiggøre præklinisk arbejde med antracyklinlevering af nanodiamanter og håber at påbegynde kliniske forsøg i den nærmeste fremtid.