Narkotika-fyldte syntetiske nanopartikler kan skelne lungekræftceller fra raske celler

Forskere med Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center udviklede med succes en syntetisk polymer, der kan transportere et lægemiddel ind i lungekræftceller uden at gå ind i normale lungeceller.

Da konventionelle kemo -lægemidler uden forskel dræber alle hurtigt delende celler for at standse væksten af ​​kræft, disse selektive nanopartikler kan reducere bivirkninger ved at reducere lægemiddelakkumulering i normale celler.

"Opdagelsen af, at nanopartikler kan være selektive for bestemte celler udelukkende baseret på deres fysiske og kemiske egenskaber, har dybtgående konsekvenser for nanopartikelbaserede terapier, fordi celletypespecificitet for lægemiddelbærere kan ændre patientresultater i klinikken, "sagde den tilsvarende forfatter Dr. Daniel Siegwart, Lektor i biokemi ved UT Southwestern Medical Center og med Simmons Cancer Center. "På samme tid, en dybere forståelse af nanopartikelinteraktioner i kroppen åbner døren for at forudsige patienters reaktioner på eksisterende liposom- og nanopartikelbehandlinger, og tilbyder potentiale til at skabe fremtidige lægemiddelbærere tilpasset efter individuelle genetiske profiler. "

Resultaterne fremgår af Procedurer fra National Academy of Sciences .

Forskerne testede hundredvis af polymerer for at gøre den overraskende opdagelse, at celler kunne reagere forskelligt på den samme lægemiddelbærer, selv når de kræftfremkaldende og normale celler kom fra lungerne på den samme patient.

"Disse funktionelle polyester -nanopartikler giver en spændende alternativ tilgang til selektiv lægemiddeltilførsel til tumorceller, der kan forbedre effektiviteten og reducere negative bivirkninger af kræftbehandlinger, "sagde medforfatter Dr. John Minna, Professor og direktør for Nancy B. og Jake L. Hamon Center for Terapeutisk Onkologisk Forskning, og direktør for W.A. "Tex" og Deborah Moncrief Jr. Center for Cancer Genetics ved UT Southwestern.

Forskerne udviklede nye kemiske reaktioner for at skabe et mangfoldigt bibliotek af polymerer, der kunne levere nukleinsyremedicin, samtidig med at de havde tilstrækkelig strukturel mangfoldighed til at opdage kræftcellespecifikke nanopartikler. Dette er et vigtigt skridt til at forbedre skræddersyede kræftbehandlinger til individets specifikke genetiske sammensætning.

"Evnen til specifikt at målrette kræftceller ved hjælp af nanopartikler kan ændre, hvordan vi administrerer medicin til patienter, sagde Dr. Minna, Professor i farmakologi og intern medicin, og med Simmons Cancer Center, der har Sarah M. og Charles E. Seay Distinguished Chair i Cancer Research, og Max L. Thomas Distinguished Chair i Molecular Pulmonary Oncology. "Det er allerede muligt at bruge genetisk sekventering til at tilpasse lægemiddelregimer til hver patient. Vi kan også være i stand til at tilpasse lægemiddelbæreren til forudsigeligt at forbedre patientresponserne."

Nanopartikler er små kugler (1, 000 gange mindre end bredden af ​​et menneskehår), der kan forbedre opløseligheden og levering af lægemidler til celler. I dette studie, Cancer Center-forskere leverede korte interfererende RNA (siRNA) -baserede lægemidler for at forstyrre funktion og vækst af tumorceller ved at eliminere de proteiner, cellerne har brug for for at overleve.

Overraskende, de kræftselektive nanopartikler opholdt sig inde i tumorer i mus i mere end en uge, mens ikke -selektive kontrol -nanopartikler blev ryddet inden for få timer. Dette oversatte til forbedret siRNA-medieret kræftcelledød og signifikant undertrykkelse af tumorvækst.

Støtte til denne seneste forskning kom fra Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT), Welch Foundation, American Cancer Society, UTSWs venner af det omfattende kræftcenter, UTSW Translational Pilot Program, og NIH National Cancer Institute SPORE -bevilling i lungekræft. Programmet Special Research of Excellence (SPORE) i lungekræftprogrammet, nu i sit 18. år, er den største thorax onkologiske indsats i USA