En ny metod för mikroskopisk läkemedelsleverans som kraftigt kan förbättra behandlingen av dödlig bukspottkörtelcancer har visat sig fungera hos möss vid UCLA:s Jonsson Comprehensive Cancer Center.
Forskargruppen som leds av Dr. Andre Nel, professor i nanomedicin och medlem av California Nanosystems Institute (CNSI), och Huan Meng, adjungerad biträdande professor i nanomedicin, publicerade resultaten av sin studie i tidskriften ACS Nano online före tryckning och presenterades i november 2013.
Bukspottkörtelcancer (bukspottkörteln duktalt adenokarcinom eller PDAC) är en dödlig sjukdom som är nästan omöjlig att upptäcka förrän den är i avancerat skede. Behandlingsalternativen för det är mycket begränsade i antal och drabbas av låga framgångar. Behovet av innovativ och förbättrad behandling av bukspottskörtelcancer kan inte överskattas, eftersom dess diagnos genom åren ofta har varit synonymt med en dödsdom.
I bukspottkörteln, PDAC -tumörer består av cancerceller som omges av andra strukturella element som kallas stroma. Stroma kan vara gjord av många ämnen, såsom bindväv och pericyter, som blockerar tillgången till standard kemoterapi i tumörblodkärl från att effektivt nå cancercellerna. Dessa element kan minska behandlingens effektivitet.
Nanoterapimetoden med två vågor som används av Dr. Nel och Meng använder i sin forskning två olika typer av mikroskopiska partiklar (nanopartiklar) intravenöst injicerade i en snabb sekvens i venen hos den tumörbärande musen. Den första vågen av nanopartiklar bär ett ämne som tar bort pericyternas kärlgrindar för att komma åt cancer i bukspottkörteln och den andra vågen bär det kemoterapimedicin som dödar cancercellerna.
Drs. Nel och Meng och deras kollegor Dr. Jeffrey Zink, UCLA -professor i kemi och biokemi och Dr. Jeffrey Brinker, Professor i kemi och kärnteknik vid University of New Mexico, försökte innehålla kemoterapi i nanopartiklar som mer direkt kunde riktas mot cancer i bukspottskörteln, men de behövde hitta ett sätt för dessa nanopartiklar att komma igenom platserna för vaskulär obstruktion orsakad av pericyter, som begränsar tillgången till cancercellerna. Genom experiment upptäckte de att de kunde störa en cellulär signalväg (kommunikationsmekanismen mellan celler) som styr pericytattraktionen till tumörblodkärlen. Genom att göra nanopartiklar som effektivt binder en hög belastning av signalvägshämmaren, de utvecklade en första våg av nanopartiklar som separerar pericyterna från endotelcellerna (på blodkärlet). Detta öppnar kärlporten för nästa våg av nanopartiklar, som bär det kemoterapeutiska medlet till cancercellerna inuti tumören.
För att testa denna tvåvågs nanoterapi, forskarna använde immunkompromitterade möss som användes för att odla tumörer i bukspottkörteln (kallade xenotransplantat) under mushuden. Med tvåvågsmetoden, xenograft -tumörerna hade en signifikant högre krympningshastighet jämfört med dem som utsattes för kemoterapi med tanke på standardmetoden som ett fritt läkemedel eller transporteras i nanopartiklar utan första vågbehandling.
"Denna tvåvågs nanoterapi är ett existerande exempel på hur vi försöker förbättra leveransen av kemoterapidroger till deras avsedda mål med hjälp av nanoteknik för att tillhandahålla en konstruerad strategi, "sa Nel, chef för avdelningen för nanomedicin. "Det visar hur de fysiska och kemiska principerna för nanoteknik kan integreras med biologiska vetenskaper för att hjälpa cancerpatienter genom att öka kemoterapins effektivitet samtidigt som de minskar biverkningar och toxicitet. Denna tvåvågsbehandlingsmetod kan också ta itu med biologiska hinder vid nanoterapier för andra typer av cancer. "
