Att finslipa kemoterapi till cancerceller är en utmaning för många forskare. Att få cancercellerna att ta kemoterapins "bete" är en större utmaning. Men kanske har en sådan utmaning inte mötts med större framgång än av nanoteknikforskargruppen Omid Farokhzad, MD, Brigham and Women's Hospital (BWH) Institutionen för anestesiologi Perioperativ och smärtmedicin och forskning.

I deras senaste studie med forskare från Massachusetts Institute of Technology (MIT) och Massachusetts General Hospital, BWH -teamet skapade ett läkemedelsleveranssystem som effektivt kan leverera en enorm mängd kemoterapeutiska läkemedel till prostatacancerceller.

Studien publiceras elektroniskt den 3 januari, 2012 nummer av ACS Nano .

Den involverade processen liknar att bygga och utrusta en bil med de finaste funktionerna, lägga till en passagerare (i detta fall cancerläkemedlet), och skicka den till sin destination (i detta fall cancercellen).

För att designa "fordonet, "forskare använde en urvalsstrategi som utvecklats av Farokhzads team som gjorde att de i huvudsak kunde välja ligander (molekyler som binder till cellytan) som specifikt kunde rikta sig mot prostatacancerceller. Forskarna kopplade sedan till nanopartiklar som innehåller kemoterapi, i detta fall docetaxel, till dessa handplockade ligander.

För att förstå Farokhzads urvalsstrategi, man måste förstå ligandbeteende. Medan de flesta ligander huvudsakligen har förmågan att binda till celler, Farokhzads och hans kollegors strategi tillät dem att välja specifika ligander som inte bara kunde binda till prostatacancerceller, men innehöll också två andra viktiga funktioner:1) de var smarta nog att skilja mellan cancerceller och icke-cancerceller och 2) de var utformade för att sväljas av cancerceller.

"De flesta ligander uppslukas av celler, men inte effektivt, "sa Farokhzad." Vi designade en som är avsedd att uppslukas. "

Dessutom, förmågan för en ligand att avsiktligt uppslukas av en cell är avgörande för läkemedelsleverans eftersom det gör det möjligt för en betydande mängd läkemedel att komma in i cancercellen, i motsats till att förbli ute på cellytan. Detta är en mer effektiv metod för cancerterapi.

En annan viktig aspekt av denna läkemedelsleveransdesign är att dessa ligand-nanopartikelkomponenter kan interagera med flera cancermarkörer (antigener) på cellytan. Till skillnad från andra läkemedelsleveranssystem, detta gör den mångsidig och potentiellt mer allmänt tillämpbar.

Enligt studiens huvudförfattare, Zeyu Xiao, Doktorsexamen, en forskare vid BWH Laboratory of Nanomedicine and Biomaterials, nuvarande strategier för att rikta in nanopartiklar för cancerterapi förlitar sig på att kombinera nanopartiklar med ligander som kan rikta in sig på välkända cancermarkörer. Sådana strategier kan vara svåra att genomföra eftersom de flesta cancerceller inte har identifierbara cellytmarkörer för att skilja sig från normala celler.

"I den här studien, vi utvecklade en unik strategi som gör det möjligt för nanopartiklar att specifikt rikta in sig och effektivt uppslukas av alla önskade typer och undersorter av cancerceller, även om deras cancermarkörer är okända, "sa Xiao." Vår strategi förenklar utvecklingsprocessen för riktade nanopartiklar och breddar deras tillämpningar inom cancerterapi. "