Forskare vid UCLAs California NanoSystems Institute och Jonsson Comprehensive Cancer Center har kombinerat sin nanoteknologiska expertis för att skapa en ny behandling som kan lösa några av problemen med att använda kemoterapi för att behandla cancer i bukspottkörteln.

Studien, publiceras online i tidskriften ACS Nano , beskriver framgångsrika experiment för att kombinera två läkemedel i en specialdesignad mesoporös kiseldioxidnanopartikel som ser ut som en glasbubbla. Läkemedlen arbetar tillsammans för att krympa mänskliga bukspottkörteltumörer hos möss lika framgångsrikt som den nuvarande standardbehandlingen, men vid en tolftedel av doseringen. Denna lägre dos kan minska både kostnaden för behandling och de biverkningar som människor lider av den nuvarande metoden.

Studien leddes av Dr Huan Meng, biträdande adjungerad professor i medicin, och Dr Andre Nel, framstående professor i medicin, båda på Jonsson Cancer Center.

Bukspottskörtelcancer, en förödande sjukdom med en femårsöverlevnad på 5 procent, är svårt att upptäcka tidigt och symtomen uppträder vanligtvis inte förrän sjukdomen är långt framskriden. Som ett resultat, många människor diagnostiseras inte förrän deras tumörer är bortom de effektiva gränserna för kirurgi, lämnar kemoterapi som det enda genomförbara behandlingsalternativet. Det kemoterapiläkemedel som oftast används för cancer i bukspottkörteln är gemcitabin, men dess inverkan är ofta begränsad.

Ny forskning har visat att kombinationen av gemcitabin med ett annat läkemedel som kallas paklitaxel kan förbättra den övergripande behandlingseffekten. I den nuvarande metoden, Abraxane – ett nanokomplex som innehåller paklitaxel – och gemcitabin ges separat, som fungerar till viss del, men eftersom drogerna kan stanna i kroppen under olika lång tid, den kombinerade fördelaktiga effekten är inte helt synkroniserad.

"Det fina med kiseldioxidnanopartikelteknologin är att gemcitabin och paklitaxel placeras tillsammans i en speciell lipidbelagd nanopartikel i det exakta förhållandet som gör dem synergistiska med varandra när de samlevereras på cancerplatsen, ger oss bästa möjliga resultat genom att använda en enda läkemedelsbärare, ", sa Meng. "Detta gör det möjligt för oss att minska dosen och behålla den kombinatoriska effekten."

Efter att forskarna konstruerade nanopartiklarna av kiseldioxid, de suspenderade dem i blodserum och injicerade dem i möss som hade mänskliga bukspottkörteltumörer som växte under huden. Andra möss med tumörer fick injektioner med saltlösning (en placebo utan effekt), gemcitabin (behandlingsstandarden), och gemcitabin och Abraxane (en FDA-godkänd kombination som har visat sig förbättra överlevnaden av pankreascancer hos människor).

Hos mössen som fick de två läkemedlen inuti nanopartikeln, bukspottkörteltumörer krympte dramatiskt jämfört med de hos de andra mössen.

Liknande jämförelser gjordes med musmodeller, där de mänskliga tumörerna kirurgiskt implanterades i mössens buk för att närmare efterlikna den naturliga ursprungspunkten för bukspottkörteltumörer och ge en bättre parallell till tumörerna hos människor. I dessa experiment, tumörerna hos mössen som fick silikananopartiklar krympte mer än de jämförande kontrollerna. Också, metastas, eller tumörspridning, till närliggande organ utrotades i dessa möss.

"Istället för bara en laboratorietest av principen om vilken cancer som helst, vi attackerade specifikt bukspottskörtelcancer med en specialdesignad nanocarrier, sa Nel, som också är biträdande forskningsdirektör vid California NanoSystems Institute. "På vår plattform, drogerna är verkligen synergistiska eftersom vi har kontroll över drogblandning, så att vi kan införliva optimala förhållanden i våra partiklar, vilket gör relevansen av våra modeller mycket hög och våra resultat mycket starka."

Meng sa att nanobäraren fortfarande måste förfinas för användning på människor. Forskarna hoppas kunna testa plattformen i kliniska prövningar på människa inom de kommande fem åren.