På senare år har studier har visat att för många typer av cancer, kombinationsbehandling är effektivare än enstaka läkemedel. Dock, det är vanligtvis svårt att få rätt mängd av varje läkemedel till tumören. Nu har forskare vid MIT och Brigham and Women's Hospital utvecklat en nanopartikel som kan leverera exakta doser av två eller flera läkemedel till prostatacancerceller.

I en studie som visas online denna vecka i Proceedings of the National Academy of Sciences , forskarna skräddarsydda sina partiklar för att leverera cisplatin och docetaxel, två läkemedel som vanligtvis används för att behandla många olika typer av cancer.

Sådana partiklar kan förbättra effektiviteten av kemoterapi samtidigt som de minimerar de biverkningar som normalt ses med dessa läkemedel, enligt forskarna. De skulle också kunna anpassas till andra cancerformer än prostatacancer, eller till och med att leverera läkemedel mot andra sjukdomar som kräver kombinationsbehandling.

För att bygga sina nanopartiklar, forskarna utvecklade en ny strategi som gjorde det möjligt för dem att införliva läkemedel med mycket olika fysiska egenskaper, vilket hade varit omöjligt med tidigare läkemedelslevererande nanopartiklar. I tidigare generationer av nanopartiklar, läkemedelsmolekyler inkapslades i en polymerbeläggning. Med hjälp av dessa partiklar, hydrofoba (vattenavvisande) läkemedel, som docetaxel, och hydrofila (vattenattraherande) läkemedel, som cisplatin, kan inte bäras ihop, inte heller droger med olika avgifter.

"Med det gamla sättet, du kan bara göra det om de två läkemedlen är fysiskt och kemiskt lika, sade Omid Farokhzad, direktör för Laboratory of Nanomedicine and Biomaterials vid Brigham and Women's Hospital och en senior författare till tidningen. "Med detta sätt, du kan sätta i droger som är relativt olika varandra.”

Professor Robert Langer vid MIT-institutet och Stephen Lippard, Arthur Amos Noyes professor i kemi vid MIT, är också seniora författare av tidningen. Tidigare Brigham and Women's postdoktorala associate Nagesh Kolishetti är huvudförfattare. Forskningen finansierades av National Cancer Institute, National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering, och David Koch Prostate Cancer Foundation. Precis kontroll

Med forskarnas nya teknik, kallas "läkemedel-polymerblandning, "läkemedelsmolekyler hängs som hängen från individuella enheter av polymeren, innan enheterna sätts ihop till en polymer nanopartikel. Det gör det möjligt för forskarna att exakt kontrollera förhållandet mellan läkemedel som laddas in i partikeln. De kan också kontrollera hastigheten med vilken varje läkemedel kommer att frigöras när det kommer in i en tumörcell.

De nya partiklarna erbjuder en välbehövlig förmåga att finjustera läkemedelskombinationer och anpassa behandlingen för enskilda patienter, sa Michael Pishko, professor i kemiteknik vid Texas A&M University, som inte var involverad i denna studie. "De har rätt på pengarna när det gäller hur dessa system ska se ut, " sa han.

När läkemedlen väl har laddats in i nanopartikeln, forskarna lägger till en tagg som binder till en molekyl som heter PSMA, som ligger på ytan av de flesta prostatatumörceller. Denna tagg låter nanopartiklarna gå direkt till sitt mål, kringgå friska vävnader och potentiellt minska de biverkningar som orsakas av de flesta kemoterapiläkemedel. Det skulle kunna tillåta läkare att ge mycket högre doser till ett större antal patienter.

Forskarna har ansökt om patent på tillverkningstekniken för polymerblandning, och testar nu de drogavgivande partiklarna på djur. När de väl samlat in tillräckligt med djurdata, som kan ta några år, de hoppas kunna påbörja kliniska prövningar.