En målrettet polymer til behandling af levermetastaser i kolorektal cancer

En polymer i nanostørrelse, udviklet af et forskerhold fra Ben-Gurion University of the Negev, kan selektivt levere kemoterapeutiske lægemidler til blodkar, der nærer tumorer og metastaser, og er opstået som en effektiv behandling af fremskreden cancer. Polymeren eliminerer levermetastaser fra kolorektal cancer og forlænger musenes overlevelse efter en enkelt dosisbehandling.

Kolorektal cancer (CRC) er den tredje mest diagnosticerede kræftsygdom og den tredjehyppigste årsag til kræftrelateret død hos både mænd og kvinder i USA. Leveren er det mest almindelige sted for CRC-metastaser, hvor omkring 70 % af patienterne i sidste ende udvikler levermetastaser.

Behandlingsmuligheder for metastatisk sygdom er knappe, og selvom kirurgi forbliver guldstandarden, har mange patienter brug for yderligere terapier (kemoterapi, målrettet eller immunterapi) til en kurativt tilsigtet behandling.

Målrettede terapier og immunterapier rettet mod specifikke træk ved tumoren er dukket op som lovende terapeutiske strategier for cancerpatienter, men deres effektivitet er ofte begrænset af det store udvalg af mutationsprofiler af CRC-tumorer, mange af dem giver resistens over for specifikke behandlinger.

Konventionelle cytotoksiske behandlinger med små molekyler viser store ulemper, såsom mangel på tumorspecificitet og toksicitet for normalt (sundt) væv, kort virkningsvarighed og behandlingssvigt på grund af erhvervet lægemiddelresistens.

Prof. Ayelet David og hendes forskerhold udviklede en lille polymer (2-5 nanometer i størrelse) til at levere kemoterapeutiske lægemidler ind i endotelceller på indersiden af ​​blodkarrene, der understøtter tumorvækst. Polymeren bærer et målrettet peptid, der binder til det adhæsive molekyle E-selectin, som udelukkende udtrykkes på endotelceller i nye blodkar, der er skabt til at fodre voksende tumorer og dermed kan levere lægemidler selektivt til tumorer og metastatiske steder.

Når først polymeren binder og kommer ind i endotelcellerne, frigiver den det giftige lægemiddel, hvorved blodforsyningen til voksende tumorer og metastaser beskadiges. Da polymeren er meget større i størrelse end konventionelle kemoterapeutiske molekyler, kan den ikke lække fra blodkar for at nå andre sunde væv og reducerer dermed risikoen for bivirkninger ved kemoterapi.

Tidligere undersøgelser udført i Prof. Davids laboratorium har vist, at den unikke polymer sænker progressionen af ​​solide Lewis Lung Carcinoma tumorer og signifikant forlænger overlevelsestiden for mus med melanom (hudkræft) metastaser i lungerne.

I en nylig undersøgelse påviste Marie Rütter, en ph.d.-studerende fra Prof. Davids forskningsgruppe, at polymeren ikke kun er effektiv til behandling af solide tumorer, men kan helbrede mus med kolorektal cancermetastaser, der allerede har spredt sig til leveren. Disse resultater blev offentliggjort i Nano Today .

Omkring halvdelen af ​​de mus, der præsenterede et betydeligt antal CRC-levermetastaser, kom sig fuldstændigt fra sygdommen efter en enkelt dosis polymerterapi, og musenes langsigtede overlevelsestid blev fordoblet sammenlignet med mus behandlet med et konventionelt kemoterapilægemiddel.

"Tarmkræft er en meget aggressiv tumor og spredes meget hurtigt til leveren. Omkring 25% af patienterne med CRC har levermetastaser på diagnosetidspunktet," forklarede prof. David.

"De tilgængelige personaliserede behandlinger kan forlænge overlevelse og forbedre livskvaliteten for mange patienter med metastatisk sygdom, selvom en kur er sjælden, og gentagelse forventes. Vores unikke polymer viser lovende prækliniske resultater til behandling af fremskreden cancer, der har spredt sig til andre steder i krop og kan normalt ikke helbredes eller kontrolleres med andre terapier."

"Omkring 50 % af musene med etablerede levermetastaser til kolorektal cancer overlevede efter en enkelt dosis behandling uden at have bivirkninger. Dette er en bemærkelsesværdig fordel, der indikerer, at polymeren præcist rammer målet og eliminerer metastaserne fra leveren hos mus, der reagerede godt. til behandlingen."

"Disse resultater understøtter resultaterne af vores tidligere undersøgelser, der viser, at en enkelt dosis behandling helbreder halvdelen af ​​musene med etablerede melanom lungemetastaser. Behandlingen kræver ikke en forudgående vurdering for genmutationer i tumorer for at opnå gunstige kliniske resultater."

Indtil videre er det lykkedes forskerholdet at validere behandlingens effektivitet i forskellige musemodeller af kræft. Den udviklede teknologi er for nylig blevet licenseret til et biomedicinsk firma (Vaxil Biotherapeutics) til yderligere klinisk udvikling. Virksomheden forfølger alle de nødvendige skridt for at påbegynde kliniske forsøg med mennesker så hurtigt som muligt.

"Dette er et glimrende eksempel på et frugtbart samarbejde mellem universiteter og biotekindustrien for at fremskynde udviklingen af ​​lægemidler," sagde Dr. Galit Mazoz-Perlmuter, VP forretningsudvikling hos BGN Technologies, teknologioverførselsfirmaet ved Ben-Gurion University of the Negev ( BGU). "Dette er præcis måden at omdanne videnskabelige gennembrud til teknologiske fremskridt i Israel."

Flere oplysninger: Marie Rütter et al, E-selectin-målrettet polymer-doxorubicin-konjugat inducerer regression af etablerede kolorektale levermetastaser og forbedrer musenes overlevelse, Nano Today (2024). DOI:10.1016/j.nantod.2024.102182

Journaloplysninger: Nano i dag

Leveret af Ben-Gurion University of the Negev