Institute of Bioengineering and Nanotechnology (IBN) och IBM Research (IBM) har utvecklat en ny giftfri hydrogel som kan krympa bröstcancertumörer snabbare än befintliga behandlingar. Som beskrivs i deras publikation i Avancerade funktionella material , den vitamin E-inkorporerade hydrogelen kan enkelt injiceras under huden utan att orsaka någon inflammatorisk respons, och släpper ut cancerläkemedel på ett hållbart sätt under flera veckor. Detta minskar behovet av frekvent administrering av läkemedel, bana väg för att tumörerna kan utrotas med färre behandlingar.
Enligt IBNs verkställande direktör professor Jackie Y. Ying, "Sedan 2003, IBN har antagit ett mångsidigt förhållningssätt till cancerforskning. Våra tvärvetenskapliga forskargrupper arbetar med olika industriella, kliniska och akademiska partners för att utveckla nya material och verktyg för att förbättra diagnostik och behandling av cancer. Detta senaste genombrott med vår långsiktiga partner, IBM Research lovar effektivare administration av läkemedel mot cancer och effektivare behandling av bröstcancer, som vi hoppas skulle gynna bröstcancerpatienter över hela världen."
IBN gruppledare, Dr Yi Yan Yang, utarbetat, "Vi har utvecklat nya, effektiva material för nanomedicin, som har varit ett av IBN:s viktigaste forskningsfokusområden sedan 2003. Den uthålliga leveransen av Herceptin från vår hydrogel ger större antitumöreffektivitet och minskar injektionsfrekvensen. Således, vårt tillvägagångssätt kan hjälpa till att förbättra patientens efterlevnad, erbjuder ett bättre alternativ till befintliga bröstcancerbehandlingar. Denna teknik kan också användas för att leverera andra typer av antikroppar eller proteiner för att behandla olika sjukdomar."
Bröstcancer är den vanligaste invasiva cancern som drabbar kvinnor över hela världen, inklusive i Singapore. En av fyra bröstcancerpatienter kommer att ha en betydligt lägre överlevnadsgrad eftersom de har en särskilt ond typ av cancergen känd som den mänskliga epidermala tillväxtfaktorreceptorn 2 (HER2+), vilket orsakar snabba, obehindrad tillväxt och celldelning i brösten.
Herceptin, ett läkemedel som godkänts av US Food and Drug Administration för behandling av HER2+, hjälper till att bekämpa denna typ av cancer genom att reglera cancertillväxten. För närvarande, detta läkemedel administreras intravenöst på de flesta kliniker varje vecka, med varje behandlingstillfälle som varar 30 till 90 minuter. Behovet av frekvent infusion av Herceptin och medföljande obehag kan påverka patientens efterlevnad negativt. Därav, IBN- och IBM-forskarna syftade till att minska antalet injektioner och injektionstiden som krävs genom att skapa en biokompatibel, biologiskt nedbrytbar och injicerbar hydrogel som bekvämt kan injiceras i kroppen och frigöra Herceptin på ett varaktigt sätt. Genom det här, de kunde minska frekvensen av läkemedelsadministration från veckovis till endast en gång på fyra veckor.
Nyligen genomförda kliniska prövningar med subkutan injektion av Herceptin förkortade injektionstiden till cirka 5 minuter och rapporterades ha jämförbar terapeutisk effekt som traditionella metoder vid samma doseringsschema.
Den nya metoden för läkemedelsadministrering via IBN:s och IBM:s hydrogel erbjuder en ytterligare förbättring av dessa studier eftersom den levererar Herceptin kontinuerligt under en längre tidsperiod. Det hjälpte också att krympa tumörerna över färre administrationer. I djurstudier med tumörbärande möss, tumörerna krympte i storlek med 77 % 28 dagar efter att den Herceptin-laddade hydrogelen injicerades subkutant. Hydrogeln framkallade inget kroniskt inflammatoriskt svar och försämrades inom 6 veckor efter administrering.
"Med vår erfarenhet av materialinnovation för elektronikteknik, vi tillämpar nu dessa tekniker i strävan efter förbättrad hälsa, "sa Dr James Hedrick, Avancerad organisk materialforskare, IBM Research – Almaden. "Denna hydrogel kan hjälpa till att leverera läkemedel under en längre tid utan att orsaka ett signifikant immunsvar, skickar effektivt innehållet direkt till tumören utan att skada friska omgivande celler."
