Nano-lægemidler, der sætter en tur på bakterier, kan hjælpe med at behandle kræft i bugspytkirtlen
Mange bugspytkirteltumorer er som ondartede fæstninger, omgivet af en tæt matrix af kollagen og andet væv, der beskytter dem mod immunceller og immunterapier, der har været effektive til behandling af andre kræftformer. Anvendelse af bakterier til at infiltrere denne kræftbefæstelse og levere disse lægemidler kan hjælpe med behandling af bugspytkirtelkræft, ifølge nyligt offentliggjorte resultater fra et hold forskere fra University of Wisconsin-Madison.
Artiklen er publiceret i tidsskriftet Med .
Tumorkollagen er en hård barriere
Kræft i bugspytkirtlen er kendt for sin dødelighed og har blandt de laveste fem-års overlevelsesrater blandt almindelige kræftformer. Selvom der er adskillige årsager til sygdommens dystre prognose, er en, der er fokus i denne undersøgelse, matrixen omkring mange bugspytkirteltumorer, som fungerer som en effektiv barriere mod behandling.
Barrieren er en samling af kollagen, bindevæv, proteiner, der letter fibrose og andre celler. Nylige undersøgelser har fremhævet denne barrieres rolle i at modvirke behandlingsforsøg med immunterapier – behandlinger, der virker ved at anspore eller dæmpe patientens immunsystem – såsom immun checkpoint-hæmmere. Ved at analysere patienttumorprøver fandt UW-Madison-teamet genetisk bevis for, at en specifik type kollagen, kaldet onkogen kollagen, faktisk er en barriere for immunterapi-baserede behandlinger.
"Den virkelig tætte ekstracellulære matrix, der består af immunsuppressive celler, kollagener og andre celler, er et kritisk problem, hvis vi vil bruge immunterapier mod disse bugspytkirtelkræftformer," siger Quanyin Hu, en assisterende professor ved UW-Madison School of Pharmacy. Hu ledede undersøgelsen i samarbejde med Sean Ronnekleiv-Kelly, en pancreaskirurg og assisterende professor i UW-Madison Department of Surgery.
En bakteriebaseret infiltration
Hu er ekspert i at konstruere celler til brug som potentielle terapeutika eller leveringsmidler til lægemidler. Til denne undersøgelse anvendte Hus laboratorium en bakterie, der både kunne trænge gennem den hårde kollagenbarriere og levere immunterapeutiske "nano-lægemidler."
Holdet valgte en stamme af bakterien Escherichia coli med en track record for sikker brug hos mennesker og kendt affinitet til miljøer med lavt iltindhold såsom tumorer til at tjene som et lægemiddelleveringsmiddel. Hu og hans kolleger konstruerede "proteinbure", der indeholdt et par lægemidler - det ene nedbryder kollagen, og det andet er en anticancer immun checkpoint-hæmmer - og fastgjorde dem til E. coli.
"E. coli har stor motilitet, hvilket betyder, at den kan bevæge sig af sig selv, og den retter sig aktivt mod hypoxiske miljøer som tumorer," siger Hu. "Og vi fandt ud af, at den var i stand til at trænge dybt ind i tumorstedet for at levere medicin."
Fremgangsmåden viser løfte i dyremodeller
UW-Madison-teamet testede deres E. coli-baserede leveringssystem i musemodeller af pancreas duktalt adenokarcinom eller PDAC, den mest almindelige og dødelige form for bugspytkirtelkræft, som var fokus for undersøgelsen.
Mus behandlet med de terapeutisk ladede bakterier oplevede forsinket tumorvækst og signifikant længere overlevelse sammenlignet med mus, der modtog andre behandlinger. Postmortem-analyser viste også, at tumorer behandlet med den nano-lægemiddelbærende E. coli havde den største infiltration af kræftbekæmpende immunceller blandt alle behandlinger.
"Lige nu er behandlingsmulighederne meget begrænsede for PDAC, og jeg håber, at denne behandlingstilgang i sidste ende kan føre til forbedringer med hensyn til overlevelse og prognose," siger Hu.
Mens denne terapeutiske tilgang viser lovende for behandling af kræft i bugspytkirtlen og andre maligne sygdomme med hårde kollagenbarrierer, arbejder Hus team på at forbedre og forenkle det i dyremodeller, med potentielle kliniske forsøg, der stadig er lidt tid ude.
Flere oplysninger: Zhaoting Li et al, Nanodrug-bakterie-konjugat-medieret onkogen kollagenudtømning forbedrer immun checkpoint-blokadeterapi mod bugspytkirtelkræft, Med (2024). DOI:10.1016/j.medj.2024.02.012
Journaloplysninger: Med
Leveret af University of Wisconsin-Madison
Varme artikler
-
Sådan træner du dine lægemidler:fra nanoterapi til nanobotterKunstnerens indtryk af en nanobot. Kredit:Yu Ji Nanoteknologi skaber nye muligheder for at bekæmpe sygdom – fra levering af lægemidler i smart emballage til nanobots drevet af verdens mindste moto -
En ny klasse af materialer til mønstre i nanoskalaForskerne udviklede en måde at veksle mellem blokke af to typer polymer med præcise længder. Disse multiblok-copolymerer danner spontant lagdelte og cylindriske strukturer (venstre), som kunne bruges -
Fulleren kemi med siliciumGoethe-universitetets kemikere har formået at syntetisere en forbindelse med et Si20-dodekaeder. Det platoniske faste stof, som blev offentliggjort i Angewandte Chemie tidsskrift, er ikke kun æsteti -
Buede nanokanaler tillader uafhængig tuning af ladnings- og spinstrømmeScanning elektronmikroskop billede af en ikke-lokal spin-ventil med en buet nano-kanal som brugt i denne undersøgelse. Transport af ren spinstrøm er opnået og kan styres ved at ændre nanokanalens 3D-g
- Byjord kan dyrke frugt og grønt for 15 procent af befolkningen, forskning viser
- Hvorfor tog det så lang tid at opdage Planet Nine?
- Sådan laver du et kraftigt teleskop derhjemme
- Vil jeg nogensinde bruge Factoring i det virkelige liv?
- Fysikere udvikler selvkørende dråber, der kan fungere som programmerbare mikrobærere
- Ulemperne ved et Potentiometer