(PhysOrg.com) - En idealisk behandling för lungcancer skulle vara en som skulle kunna andas in djupt in i lungvävnaden där den skulle leverera tumördödande medel som sedan till stor del stannar i lungorna, undvika de toxiciteter som begränsar effektiviteten av dagens lungcancerterapier. Nu, forskare vid Rutgers, State University of New Jersey, har utvecklat en inhalerbar porös kiseldioxidnanopartikel som inte bara levererar potenta cancerläkemedel endast till icke-småcelliga lungtumörer, men levererar också medel som förhindrar utveckling av läkemedelsresistens.
Rapportera sitt arbete i Journal of Drug Targeting , ett forskargrupp som leds av Tamara Minko visade att en riktad kiseldioxid nanopartikel var effektiv för att få in en cocktail av droger i lungtumörer hos djur och utlösa cancerceldöd. De inhalerade nanopartiklarna som till stor del finns kvar i lungorna, med en liten mängd som ackumuleras i levern och njurarna, de organ som vanligtvis är involverade i utsöndring av nanopartiklar och andra administrerade föreningar.
Minko och hennes kollegor började detta projekt med att först utveckla mesoporösa kiseldioxidnanopartiklar som effektivt kunde leverera en blandning av traditionella läkemedel mot cancer och siRNA-molekyler specifikt till lungcancerceller. Utredarna valde mesoporösa nanopartiklar av kiseldioxid av två skäl - deras porstorlek gör dem idealiska för att leverera stora mängder olika typer av molekyler och de är biokompatibla.
Forskarna valde anticancermedlen doxorubicin och cisplatin, används idag för att behandla lungcancer, som de primära tumördödande medlen. De konstruerade sedan två siRNA -molekyler för att stoppa utvecklingen av läkemedelsresistens som utvecklas under konventionell behandling mot cancer. En siRNA-molekyl skulle blockera tumörcellproduktion av en läkemedelspump som de använder för att driva ut anticancermedel, medan det andra siRNA:t skulle begränsa produktionen av ett protein som tumörceller använder för att förhindra den programmerade celldöden, eller apoptos, som doxorubicin och cisplatin normalt utlöser.
För att rikta nanopartiklarna till lungtumörer, forskarna lade till en molekyl känd som LHRH till ytan av nanopartikeln. LHRH binder till en receptor som produceras i höga nivåer av många typer av cancer, inklusive lungcancer.
Tester med icke-småcelliga lungtumörceller visade att denna komplexa formulering var mycket effektiv för att döda cellerna och förhindra uttrycket av de två typerna av läkemedelsresistenssvar som normalt ses. Djurförsök visade att nästan tre fjärdedelar av de inhalerade nanopartiklarna fanns kvar i lungorna och togs upp av tumörceller. I den här studien, forskarna mätte inte effektiviteten i att döda tumörer hos djuren.
Detta jobb, som delvis stöddes av National Cancer Institute, beskrivs i en artikel med titeln, "Innovativ strategi för behandling av lungcancer:riktad nanoteknikbaserad inhalationssamleverans av läkemedel mot cancer och siRNA." Ett sammandrag av denna artikel finns på tidskriftens webbplats.
