Forskere udvikler syrefølsomme nanopartikler som ny behandling af bugspytkirtelkræft

Forskerholdet ledet af prof. Yang Lihua fra Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale, School of Chemistry and Materials Science ved University of Science and Technology of China (USTC) fra det kinesiske videnskabsakademi foreslog nanomiceller udelukkende bestående af makromolekyler som en ny tilgang til behandling af bugspytkirteltumor. Undersøgelsen blev offentliggjort i ACS anvendte materialer og grænseflader .

Hosttæt peptid (HDP) er en del af den medfødte immunitet af eukaryote organismer. Det hjælper værten med at bekæmpe angreb fra mikrober ved at forstyrre cellulær membranintegritet. Inspireret af HDP, membranforstyrrende makromolekyler er designet med HDP's to mest almindelige strukturelle karakteristika (kationiske og amfipatiske) for at realisere lignende membranforstyrrende funktioner, så lægemiddelresistente cancerceller effektivt kan elimineres. Begyndelsen af ​​lægemiddelresistens er forsinket efter gentagen behandling, foreslår potentialet for at løse problemet med kræftresistens.

På trods af disse fordele, membranforstyrrende makromolekyler kan normalt ikke skelne kræftceller fra normale celler. Hvordan man laver membranforstyrrende makromolekyler, der foretrækkes at være aktive over for kræftceller frem for normale celler, er en betydelig udfordring.

I dette studie, forskerne brugte en syrefølsom, membranforstyrrende micelle (M-14K) som model for sådanne nanopartikler.

Denne langcirkulerende nanopartikel viste syreaktiveret cytotoksicitet vilkårligt for både kræftceller og fibroblastceller, som realiseres ved syreaktiverbar afbrydelse af cellulær membranintegritet. Sådanne nanopartiklers evne til at trænge ind i den stromale barriere og eliminere de beskyttede cancerceller blev verificeret både in vitro ved hjælp af tredimensionelle (3D) cellesfæroider og in vivo ved hjælp af musemodeller, der bærer BxPC-3-tumorer.

Især gennem dyreforsøg, forskerne fandt, at ekspressionen af ​​ekstracellulære matrixkomponenter var signifikant undertrykt, tumorvævet blev omdannet til en mindre tæt struktur, og stroma blev ombygget, uden at fremme tumormetastaser.

Brug af syre-responsive nanopartikler, der udelukkende består af membranforstyrrende makromolekyler, stroma-ombygning og eliminering af kræftceller kan realiseres samtidigt. Denne tilgang kan åbne en ny vej for udvikling af effektive lægemidler, der hæmmer bugspytkirteltumorvækst og metastaser.

Det, der gør bugspytkirtelsvulsten svær at helbrede, er de tætte stromale barrierer, der beskytter kræftceller. Indtrængen af ​​stoffer hindres. For at fremme infiltrationen af ​​terapeutiske midler, en adjuvans anvendes før gemcitabin til at remodellere stromaet. Alligevel, denne bredt undersøgte strategi kan øge risikoen for tumormetastaser og tumorcellers resistens over for lægemidler.