(Phys.org) – Eftersom cancer behåller sin ställning som den näst vanligaste dödsorsaken i USA, forskare har fortsatt sin strävan efter säkrare och mer effektiva behandlingar. Bland de mest lovande framstegen har varit uppkomsten av nanomedicin, användningen av små material och enheter vars storlekar mäts i miljarddels meter för att upptäcka, diagnostisera och behandla sjukdom.
En ny forskningsöversikt medförfattad av en UCLA-professor ger en av de mest omfattande bedömningarna hittills av forskning om nanomedicinbaserade metoder för att behandla cancer och ger insikt i hur forskare bäst kan positionera nanomedicinbaserade cancerbehandlingar för FDA-godkännande.
Artikeln, av Dean Ho, professor i oral biologi och medicin vid UCLA School of Dentistry, och Edward Chow, biträdande professor vid Cancer Science Institute of Singapore och National University of Singapore, publicerades online av den peer-reviewed tidskriften Vetenskap translationell medicin . Ho och Chow beskriver de vägar som nanoteknikaktiverade terapier kan ta – och de reglerande och finansieringshinder de kan stöta på – när de går vidare genom säkerhets- och effektstudier.
"Tillverkning, säkerhets- och toxicitetsstudier som kommer att accepteras av Food and Drug Administration före kliniska studier är bara några av de överväganden som fortsätter att tas upp av nanomedicinområdet, " sa Chow, tidningens medförfattare.
Jämfört med andra tillgängliga terapier, nanomedicin har visat sig vara särskilt lovande i kampen mot cancer. I prekliniska prövningar, nanomaterial har producerat säkrare och effektivare bildbehandling och läkemedelsleverans, och de har gjort det möjligt för forskare att exakt rikta in sig på tumörer samtidigt som patientens friska vävnad skonas. Dessutom, nanoteknik har avsevärt förbättrat känsligheten för magnetisk resonanstomografi, gör svårupptäckta cancerformer lättare att upptäcka.
"Ett brett spektrum av innovativa fordon utvecklas av cancernanomedicinska communityn för riktade läkemedelsleveranser och avbildningssystem, " sa Dr Ho, tidningens motsvarande författare och meddirektör för Jane and Jerry Weintraub Center for Reconstructive Biotechnology vid UCLA School of Dentistry. "Det är viktigt att ta itu med regleringsfrågor, övervinna tillverkningsutmaningar och skissera en strategi för att implementera nanomedicinska terapier – både individuellt och i kombination – för att hjälpa till att uppnå bred acceptans för den kliniska användningen av cancernanomedicin."
Hos team var tidigare banbrytande för utvecklingen av en nanodiamond-doxorubicinförening vid namn NDX. I prekliniska studier utförda med Chow, NDX visade sig vara säkrare och effektivare än omodifierat doxorubicin, en klinisk standard, för behandling av bröst, lever och andra cancermodeller.
Ho och Chows nya rapport innehåller flera studier där användningen av nanopartiklar har översatts från det prekliniska till det kliniska stadiet. I flera av de uppmärksammade studierna, nanoteknikmodifierade läkemedel visade förbättringar jämfört med konventionella, metoder för enbart läkemedel på grund av deras förmåga att övervinna läkemedelsresistens (som uppstår när tumörer avvisar läkemedlet och slutar svara på behandlingen), för mer effektiv tumörreduktion, bland andra fördelar.
Författarna beskriver också hur algoritmbaserade metoder som snabbt bestämmer de bästa läkemedelskombinationerna, och beräkningsbaserade metoder som hämtar information från databaser över läkemedelsinteraktioner och biverkningar, att hjälpa till att rationellt utforma läkemedelskombinationer skulle potentiellt kunna kopplas ihop med nanomedicin för att leverera flera nanoterapier tillsammans för att ytterligare förbättra styrkan och säkerheten för cancerbehandlingar.
"Denna forskningsöversikt av Dr Ho och hans kollegor lägger grunden för att nanomedicin blir en allmänt accepterad cancerterapi, " sa Dr. No-Hee Park, dekanus vid UCLA School of Dentistry. "Denna ritning för att navigera processen från bänkforskning till vanlig klinisk användning är ovärderlig för nanoteknikgemenskapen."
Dr Ho, också professor i bioteknik och medlem av Jonsson Comprehensive Cancer Center och California NanoSystems Institute, noterade att regleringen av nanomedicin fortfarande är i ett tidigt skede, men den kliniska användningen av befintliga nanopartikelläkemedel, såsom det proteinmodifierade bröstcancerläkemedlet Abraxane, är en lovande start.
"FDA:s godkännande av Abraxane ger en stark grund för den fortsatta accelerationen av nya cancer nanomedicinska terapier och bildbehandlingslösningar i kampen mot cancer, " sa Ho.
Forskning utförd av teamen från Ho och Chow har finansierats av National Cancer Institute, National Science Foundation, Wallace H. Coulter Foundation, V Foundation for Cancer Research, en Society for Laboratory Automation and Screening begåvad gemenskap, Beckman Coulter Life Sciences, det nationella medicinska forskningsrådet i Singapore och ett anslag från Singapores utbildningsministerium för akademisk forskningsfond, nivå 1.
