Nyt hydroxyapatit-målrettet nanolægemiddel kan være et paradigmeskifte for kræftbehandling

Et tværfagligt forskerhold ved Vanderbilt University og Vanderbilt University Medical Center har opdaget en ny måde at dræbe en tumor ved at forstyrre dens sure "mikromiljø" uden at skade normalt væv.

Målet for denne uortodokse tilgang er hydroxyapatit (HAP), et naturligt forekommende mineral, der er en vigtig bestanddel af knogler og tænder, men som også produceres af nogle tumorer.

I det ekstracellulære mikromiljø, der omgiver og nærer tumorer, kan HAP-krystaller forbedre tumorcelleproliferation, progression og migration (metastase). HAP er dog fraværende i normalt blødt væv, hvilket gør det til et attraktivt mål for billeddannelse og behandling af kræft.

Ved hjælp af forskellige molekylære analytiske metoder identificerede og syntetiserede forskerne en nanopartikel, der, når den leveres via en injicerbar opløsning kaldet NSPS, chelateret eller bundet til calcium på tumorassocierede HAP-krystaller, hvilket får dem til at opløses.

Opløsning udløste lokaliseret alkalose, en pludselig vending i surhedsgraden af ​​tumormikromiljøet, der var stærk nok til at dræbe brystkræftceller dyrket i kultur og til at bremse tumorvækst i dyremodeller af humane bryst-, tyktarms-, lunge- og prostatacancer.

Samtidig påviste NSPS begrænset interaktion med normalt blødt væv og knogler, rapporterer forskerne i tidsskriftet Cancer Medicine . Disse resultater tyder på, at NSPS kan være, med deres ord, "en enestående og den første i en klasse af nye kræftterapier."

Artiklens tilsvarende forfatter, Mohammed Tantawy, Ph.D., MBA, er forskningslektor i radiologi og radiologiske videnskaber og medlem af Vanderbilt University Institute of Imaging Science ved VUMC.

Mikromiljøet i tumorer er generelt mere surt end omgivende normalt væv. Surhed, ved at ændre strukturen eller optagelsen af ​​kræftlægemidler, kan bidrage til den modstandsdygtighed over for kemoterapi, som udvises af tumorer såsom triple-negativ brystkræft, som har en høj grad af recidiv og dårlig overordnet overlevelse.

"Der er et presserende klinisk behov for nye behandlingsparadigmer, der kan forbedre resultatet for kræftpatienter med dårlig prognose," bemærkede forskerne. Mens yderligere undersøgelser af mennesker er nødvendige, "har NSPS et betydeligt potentiale til at være en paradigmeændrende tilgang til behandling af kræftpatienter med dårlig prognose."

Tantawy tilføjede:"Inden for Institute of Imaging Science er vi heldige at være i stand til at tage projekter som dette fra den første undfangelse gennem udviklingen af ​​nye ligander til påvisning og behandling af cancer til in vivo-demonstrationer baseret på multimodal billeddannelse og endda i menneskelige forsøgspersoner ."

Flere oplysninger: Mohammed N. Tantawy et al., Tumorterapi ved at målrette ekstracellulær hydroxyapatit ved hjælp af nye lægemidler:Et paradigmeskifte, Cancer Medicine (2024). DOI:10.1002/cam4.6812

Journaloplysninger: Kræftmedicin

Leveret af Vanderbilt University