Forskning identificerer en ny potentiel hindring for nano-baserede terapier

Forskere ved University of Texas MD Anderson Cancer Center har opdaget, at visse nano-baserede kræftbehandlinger kan være mindre effektive hos yngre patienter, hvilket understreger behovet for yderligere undersøgelse af virkningen af ​​aldring på kroppens evne til at reagere på behandlingen.

Forskerne fandt ud af aldersrelaterede forskelle skyldes, hvor effektivt leveren filtrerer blodbanen. Yngre lever er mere effektive til denne proces, som hjælper med at begrænse toksiner i blodet, men også filtrerer gavnlige behandlinger fra, hvilket potentielt gør dem ineffektive.

Undersøgelsen blev offentliggjort den 18. september i Nature Nanotechnology , blev ledet af Wen Jiang, M.D., Ph.D., lektor i strålingsonkologi, og Betty Kim, M.D., Ph.D., professor i neurokirurgi.

"Forenklet sagt er vores lever designet til at beskytte os, men for unge mennesker kan det også være at beskytte dem på en måde, der begrænser effektiviteten af ​​nanoterapier," sagde Jiang.

"Der er så stor interesse lige nu for leveringssystemer og designs i nanoskala, men ingen har rigtig overvejet, hvordan alder spiller en rolle for effektiviteten af ​​disse systemer. I prækliniske modeller fungerer yngre lever faktisk så godt, at de filtrerer en betydelig mængde fra af nanomedicinen Det betyder, at disse lægemidler i nogle tilfælde kan være mindre effektive hos yngre patienter end hos ældre."

I modsætning til traditionelle kræftbehandlinger, hvor medicin introduceres direkte til kroppen, bruger nanomedicin bærere på nanoskala til at levere behandlinger. Nogle af fordelene ved nanomedicinske formuleringer kan omfatte reduceret toksicitet, øget målspecificitet og øget dosering, afhængigt af målet med behandlingen.

Til dato er mere end 50 nano-baserede terapier blevet godkendt af Food and Drug Administration, herunder 19, der i øjeblikket er opført af National Cancer Institute til brug i cancer. Studiebehandlingen var nanopartikel-albumin-bundet paclitaxel, som har været brugt siden 2005 til visse refraktære eller recidiverende kræftformer.

Forskere forstår ikke fuldt ud alle mekanismerne for præcis, hvordan leveren filtrerer blodbanen, men tidligere undersøgelser har vist en sammenhæng mellem clearance-hastigheden og udtrykket af scavenger-receptoren MARCO. Dette protein kommer mere til udtryk i yngre Kupfer-celler, de immunceller, der findes i leveren.

Efter at have bekræftet forskellen i resultater mellem unge og gamle modeller, undersøgte holdet terapeutisk blokade af MARCO som en mulig strategi for at undgå lægemiddelclearing. Blokering af MARCO reducerede optagelsen af ​​nanomedicinen og forbedrede lægemidlets antitumoreffekter fra kræftterapien, men kun i de yngre modeller.

"Dette er kun et eksempel, men disse resultater viser, at der måske ikke altid er en ensartet medicinleveringsstrategi, der er effektiv på tværs af forskellige patientpopulationer, og at personligt design er berettiget i fremtidige nanomedicin," sagde Jiang. "Forhåbentlig åbner denne undersøgelse også døren for en mere grundig undersøgelse af godkendelsesprocessen og hvordan man overvinder den."

Jiang understregede, at mens denne undersøgelse fokuserer på kræft, undersøger den en potentiel hindring for ethvert nanodrug-leveringssystem. Der er forskellige proteiner, antistoffer og vira med unikke clearance-mekanismer, men det hele kommer ned til leveren, forklarede han.

Flere oplysninger: Wen Jiang et al., Aldersassocieret forskel i fagocytisk clearance påvirker effektiviteten af ​​cancernanoterapeutika, Nature Nanotechnology (2023). DOI:10.1038/s41565-023-01502-3. www.nature.com/articles/s41565-023-01502-3

Journaloplysninger: Naturenanoteknologi

Leveret af University of Texas M. D. Anderson Cancer Center