Forskare har för första gången utvecklat en teknik som täcker cancerläkemedel i membran från en patients egna trombocyter, att låta läkemedlen hålla längre i kroppen och attackera både primära cancertumörer och de cirkulerande tumörcellerna som kan orsaka en cancer att metastasera. Arbetet testades framgångsrikt i en djurmodell.

"Det finns två viktiga fördelar med att använda trombocytmembran för att täcka cancerläkemedel, "säger Zhen Gu, motsvarande författare till ett papper om arbetet och en biträdande professor i det gemensamma biomedicinska programmet vid North Carolina State University och University of North Carolina i Chapel Hill. "Först, cancercellernas yta har en affinitet för trombocyter - de håller sig till varandra. Andra, eftersom trombocyterna kommer från patientens egen kropp, läkemedelsbärarna identifieras inte som främmande föremål, så håller längre i blodomloppet. "

"Denna kombination av funktioner innebär att läkemedlen inte bara kan attackera huvudtumörstället, men är mer benägna att hitta och fästa sig vid tumörceller som cirkulerar i blodomloppet - angriper i huvudsak nya tumörer innan de börjar, "säger Quanyin Hu, huvudförfattare till tidningen och en doktorsexamen student i det gemensamma biomedicinska ingenjörsprogrammet.

Så här fungerar processen. Blod tas från en patient - en labmus i fallet med denna forskning - och trombocyterna samlas in från det blodet. De isolerade trombocyterna behandlas för att extrahera trombocytmembranen, som sedan placeras i en lösning med en nanoskala gel innehållande cancerläkemedlet doxorubicin (Dox), som angriper kärnan i en cancercell. Lösningen komprimeras, tvinga gelén genom membranen och skapa nanoskala sfärer som består av trombocytmembran med Dox-gelkärnor. Dessa sfärer behandlas sedan så att deras ytor beläggs med cancerläkemedlet TRAIL, som är mest effektivt för att attackera cellmembranen i cancerceller.

När den släpps ut i en patients blodomlopp, dessa pseudotrombocyter kan cirkulera i upp till 30 timmar-jämfört med cirka sex timmar för nanoskala-fordon utan beläggning.

När en av pseudotrombocyterna kommer i kontakt med en tumör, tre saker händer mer eller mindre samtidigt. Först, P-Selectin-proteinerna på trombocytmembranet binder till CD44-proteinerna på cancercellens yta, låser den på plats. Andra, SPÅREN på pseudotrombocytens yta angriper cancercellsmembranet. Tredje, nanoskala pseudotrombocyten sväljs effektivt av den större cancercellen. Den sura miljön inuti cancercellen börjar sedan bryta isär pseudotrombocyten-vilket frigör Dox för att attackera cancercellens kärna.

I en studie med möss, forskarna fann att användning av Dox och TRAIL i pseudo-trombocytläkemedelssystemet var betydligt mer effektivt mot stora tumörer och cirkulerande tumörceller än att använda Dox och TRAIL i ett nano-gel-administreringssystem utan trombocytmembranet.

"Vi skulle vilja göra ytterligare prekliniska tester på denna teknik, "Gu säger." Och vi tror att det kan användas för att leverera andra droger, såsom de som är riktade mot hjärt -kärlsjukdom, där trombocytmembranet kan hjälpa oss att rikta in relevanta platser i kroppen. "