Kombinationsterapier, eller "drogcocktails, "är en del av moderna cancerbehandlingar idag. Ju fler forskare lär sig om cancer och dess smygande dödliga inverkan på kroppen, desto mer brådskande är behovet av att diversifiera den arsenal som klinikerna förfogar över.

För detta ändamål, Professor Ronit Satchi-Fainaro, och doktorander Hemda Baabur-Cohen och Ela Markovsky vid Tel Aviv-universitetets institution för fysiologi och farmakologi, Sackler School of Medicine, har utvecklat en ny nanomedicinsk teknik för att mer effektivt attackera och demontera tumörceller, medan de stannar "under radarn" i kroppens immunsystem när läkemedlen färdas genom kroppen. Den nya forskningen, att publiceras i Journal of Controlled Release , visar att denna "synergistiska" behandling är mycket effektivare och mindre giftig än traditionella kemoterapier eller nuvarande kombinationsbehandlingar.

"För första gången, vi genomförde en systematisk studie för att fastställa kraven för en kombination av biologiska material och läkemedel:deras olika verkningsmekanismer, olika toxicitetsprofiler, och tydliga försvarsmekanismer - förvärvat motstånd - hos tumörceller som svar på dem, "sa professor Satchi-Fainaro." Med dessa tre kriterier i handen, vi kunde ställa in det exakta förhållandet mellan läkemedel som krävs för att vara synergistiskt effektiva men inte skadliga för kroppen. "

Arbetar i kombination

Professor Satchi-Fainaro och hennes team utnyttjade prestanda och toxicitet för två vanliga kemoterapiläkemedel-doxorubicin (DOX) och paklitaxel (PTX)-för att producera det bästa kombinerade förhållandet. En gång effektivt, säker nivå fastställdes på möss som drabbats av mänsklig bröstcancer, forskarna sökte den perfekta bäraren för att säkert transportera dessa terapier till deras slutliga destination:mänskliga cancerceller.

"När kombinationsbehandling används, läkemedlen når inte tumören samtidigt, "sa professor Satchi-Fainaro." Varje läkemedel har en annan farmakokinetisk profil-det vill säga en specifik interaktion mellan läkemedlet och kroppen. Så vi letade efter en unik nanocarrier som skulle binda läkemedlen och se till att de når tumören och släpper ut läkemedlen samtidigt. "

Forskarna valde polyglutaminsyra (PGA) som nanovehicle för att transportera de två kemoterapierna. PGA-PTX-DOX-kombinationen visade en stor fördel jämfört med en kombination av traditionella terapier. Vidare, det var första gången som forskare systematiskt kunde demonstrera en modell av kombinerad nanomedicin som också uppvisade överlägsen antitumöreffekt.

"Stealth" -bärare

"Genom att sätta flera passagerare i en" taxi "av en polymer, alla kan anlända till samma plats samtidigt, "sa prof. Satchi-Fainaro." Detta tvingar läkemedlen att dela samma farmakokinetiska profil. Nanomedicinen som vi designade är ett läkemedelsprogram, aktiveras av ett enzym som produceras i många typer av cancer. När polymeren "taxi" förstörts, läkemedlen släpps ut på tumörstället, underlätta ett verkligt synergistiskt samarbete.

"Vi har utvecklat ett system som kan användas för olika kemoterapier och kombineras med läkemedel som riktar sig mot tumörmikromiljön, såsom antiangiogena och antiinflammatoriska läkemedel. Ansökningarna är verkligen oändliga. Detta system kan utnyttjas för personlig behandling där vi analyserar varje patients tumörceller för att skräddarsy rätt läkemedelskombination på polymeren för cancer, "Prof. Satchi-Fainaro fortsatte.

"Vårt mål är att utöka vår arsenal av anti-cancervapen samtidigt som vi minskar toxiciteten hos de kemoterapidroger som används. Våra" smygande "bärare reser under immunsystemets radar, direkt till tumören och dess stödjande mikromiljö. "

Forskarnas innovativa plattform är patentsökt.