Små, medikamentfyldte bobler fører til tredobbelt angrebsbehandling for leverkræft

I et tværfagligt samarbejde mellem fremtrædende akademiske og brancheforskere, forskere har opdaget en ny metode til at genplacere en FDA-godkendt anti-cancer-forbindelse, så den specifikt kan målrette mod leverkræfttumorer. En 'tredobbelt angreb'-teknik, der kombinerer kemoterapi, termisk ablation, og hypertermi gav en meget målrettet, dog minimalt invasiv tilgang.

"I dette studie, vi genbrugte det topiske middel bexaroten (Targretin) - som i øjeblikket er begrænset i brug til kutane manifestationer af T-celle lymfomer - og omkonstruerede det til brug i solide tumorapplikationer ved at danne selvsamlende nanobobler, " forklarede Dipanjan Pan, assisterende professor i bioingeniør ved University of Illinois i Urbana-Champaign, der ledede undersøgelsen. "Disse små bobler fyldt med Targretin i 'prodrug'-form kan 'poppes' for at frigive stoffet inde i leverkræftceller, aktivering af prodrug under cellulær internaliseringsproces. Sandsynligheden for dens uønskede systemiske frigivelse er minimal på grund af denne stærkt selektive aktiveringsmekanisme, som er med til at skåne de raske celler."

American Cancer Society vurderede, at ved udgangen af ​​dette år, omkring 1,66 millioner nye kræfttilfælde vil blive diagnosticeret i USA, og tallet stiger, når den globale statistik tages i betragtning. Det er tidskrævende og dyrt at udvikle nye lægemidler til kræftbehandling gennem en konventionel lægemiddelopdagelsespipeline. En løsning er at genbruge et lægemiddel, der allerede er godkendt til menneskelig brug, til at behandle en sygdom, som kan genovervejes til behandling af andre sygdomme.

"Leverkræft er normalt svært at angribe og kræver normalt betydelig kirurgisk indgreb, " sagde Santosh Misra, en postdoktoral forskningsmedarbejder i Pans laboratorium og første forfatter til papiret, "Trimodal terapi:Kombination af hypertermi med re-purpose Bexaroten og ultralyd til behandling af leverkræft, " offentliggjort i ACS Nano , det førende nanoteknologiske tidsskrift for American Chemical Society. "I dette studie, vi har med succes genbrugt og ompakket bexaroten til en følsom nanobobleform, indsatte det direkte i tumoren ved hjælp af et fleksibelt kateter, og brugte ultralydsablationsterapi til at 'poppe' boblerne for at frigive midlet."

Universitetsforskerne gik sammen med et biomedicinsk firma Acoustic MedSystem for at anvende en nydesignet kateterbaseret terapeutisk ultralydsenhed med rumligt sporet 3D ultralydsbilleddannelse.

"Ved brug af en in vitro model af hepatocellulært karcinom og en in vivo stor dyremodel for leverablation, vi demonstrerede effektiviteten af ​​bexaroten prodrug-nanobubler, når det bruges sammen med kateterbaseret ultralyd, derved fremhæve det terapeutiske løfte ved denne trimodale tilgang, " tilføjede Pan. "At bruge en svinekræftmodel til lægemiddelscreening er sjældent, giver os en fantastisk mulighed for at studere denne nye klasse af terapeutiske nanobobler i et præklinisk system tættere på mennesket. Desuden, undersøgelsen ser entydigt på systemet fra atomisk til molekylært til celle, væv og derefter organniveau. Med dette resultat i hånden, næste skridt kunne være at teste dem på mennesker!"