En studie ledd av National University of Singapore (NUS) fann att kemoterapiläkemedlet Epirubicin på nanodiamanter effektivt eliminerar kemoresistenta cancerstamceller. Fynden publicerades först online i ACS Nano , den officiella tidningen för American Chemical Society, i december 2014.

Forskargruppen, ledd av assisterande professor Edward Chow, Junior huvudutredare vid Cancer Science Institute of Singapore (CSI Singapore) vid NUS, demonstrerade användningen av nanoteknik för att återanvända befintliga kemoterapiläkemedel som effektiva medel mot kemoresistenta cancerstamceller. Kemoresistens, vilket är cancercellernas förmåga att undkomma kemoterapibehandling, är en primär orsak till behandlingssvikt vid cancer. Cancerstamceller, en typ av cancercell som initierar bildandet av tumörer, är vanligtvis mer resistenta mot kemoterapi än resten av tumören, vilket kan leda till återfall av cancer efter kemoterapibehandling. Som sådan, det finns ett intensivt intresse för att utveckla nya läkemedel eller behandlingsstrategier som övervinner kemoresistens, särskilt i cancerstamceller.

I den här studien, det ofta använda kemoterapiläkemedlet Epirubicin var fäst vid nanodiamanter, kolstrukturer med en diameter på cirka fem nanometer, att utveckla ett nanodiamant-Epirubicin läkemedelsleveranskomplex (EPND). Forskarna fann att även om både standard epirubicin och EPND kunde döda normala cancerceller, endast EPND kunde döda kemoresistenta cancerstamceller och förhindra sekundär tumörbildning i xenograftmodeller av levercancer.

Jämfört med andra tillvägagångssätt såsom kombinatorisk terapi av kemoterapiläkemedel med hämmare av kemoresistensvägar, leverans av befintliga kemoterapiläkemedel med nanomaterial, i det här fallet nanodiamanter, ger ett bredare skydd i en förpackning som är både säkrare och effektivare. Studien visade att leverans av Epirubicin med nanodiamanter resulterade i att en normalt dödlig dos av Epirubicin blev en säker och effektiv dos. Som sådan, leverans av kemoterapiläkemedel av nanodiamonds möjliggör inte bara förbättrad dödande av kemoresistenta cancerstamceller, men kan vara ett användbart alternativ för patienter som inte kan tolerera de toxiska biverkningarna av vanliga kemoterapiläkemedel.

Vidare, mångsidigheten hos den nanodiamantbaserade läkemedelsleveransplattformen öppnar möjligheten för framtida tillämpningar av nanodiamanter såsom tillägg av andra liknande läkemedel såväl som aktiva målinriktade komponenter såsom antikroppar eller peptider mot tumörcellytproteiner för riktad läkemedelsfrisättning. Dessutom, tillämpningen av ett nanodiamant-läkemedelstillförselsystem är inte begränsat till levercancer. Det erbjuder ett lovande tillvägagångssätt för att behandla ett brett spektrum av svåra cancerformer, särskilt de som drivs av kemoresistenta cancerstamceller.

I samarbete med professor Dean Ho vid University of California Los Angeles och professor Li Jianzhong vid Peking University, Asst Prof Chows grupp arbetar för att slutföra det prekliniska arbetet med antracyklinleverans med nanodiamanter och hoppas kunna påbörja kliniska prövningar inom en snar framtid.