Den totala femårsöverlevnaden för personer med cancer i bukspottkörteln är bara 6 procent, och det finns ett akut behov av nya behandlingsalternativ. Mer än 80 procent av bukspottkörtelcancerdiagnoserna inträffar för sent för operation, gör kemoterapi till den enda möjliga behandlingen.
Forskare från California NanoSystems Institute vid UCLA och UCLA:s Jonsson Comprehensive Cancer Center har utvecklat ett leveranssystem för ett kemoterapiläkemedel som avsevärt minskar förekomsten av allvarliga biverkningar samtidigt som det förbättrar läkemedlets effektivitet mot cancer i bukspottkörteln. Tillvägagångssättet använder mesoporösa kiseldioxid-nanopartiklar för att leverera läkemedlet direkt till tumören istället för att få det fria läkemedlet spridit i kroppen via blodomloppet.
Studien leddes av Dr Andre Nel, biträdande direktör för California NanoSystems Institute, och Huan Meng, en biträdande professor i nanomedicin; den publicerades i tidskriften ACS Nano. Xiangsheng Liu, en postdoktor vid UC Center for Environmental Impplications of Nanotechnology, var studiens första författare.
På senare år har kemoterapiregimen känd som FOLFORINOX, som kombinerar läkemedlen 5-fluorouracil, irinotekan, oxaliplatin och leukovorin, har förbättrat överlevnadsresultat jämfört med standardbehandlingsalternativet, gemcitabin, som har färre biverkningar. De allvarliga biverkningarna av FOLFORINOX, som främst orsakas av irinotekankomponenten, innebär att endast en minoritet av de friskaste patienterna kan behandlas med det.
Kiselnanopartiklarna som används i studien fungerar som glasbubblor som innehåller en stor mängd irinotekan i porerna på deras ytor. Partiklarna är inslagna i ett dubbelt lager av lipider, liknande cellmembran, som säkert fångar läkemedlet utan läckage tills nanopartikeln når cancerplatsen, där den är utformad för att lossa läkemedlet baserat på cancercellens sura miljö.
"På grund av stabil läkemedelsretention av lipidlagren, nanopartiklarna minskar avsevärt mängden friska vävnadsceller som exponeras för irinotekan, "Nel sa. "De allvarliga biverkningarna av irinotekan beror till stor del på exponering för friska vävnader som benmärg, lever, och tarm."
Forskarna jämförde effektiviteten av de lipidbelagda nanopartiklarna med en FDA-godkänd irinotekanbärare som omsluter läkemedelsmolekyler i fettsfäriska partiklar som kallas liposomer. Hos möss med mänskliga bukspottkörteltumörer, att leverera läkemedlet via nanopartiklar av kiseldioxid minskade tumörstorleken mer effektivt än att leverera det via liposomer. Nanopartikeltekniken var också säkrare eftersom mindre av läkemedlet läckte ut i blodomloppet.
"Detta minskade dramatiskt mängden allvarliga biverkningar på benmärgen, mag-tarmkanalen och levern hos mössen. Nanopartiklarna var också mer effektiva än liposomerna för att behandla spridningen av tumörer till omgivande organ, " sa Liu.
Forskarna tror att en FOLFORINOX-kur skulle kunna göras säkrare och mer effektiv mot cancer i bukspottkörteln med hjälp av det mesoporösa nanopartikelleveranssystemet för kiseldioxid för irinotekan, sa Meng. Han tillade att de fortfarande har en bit kvar innan de lanserar en klinisk prövning på människa, men med den här studien har de utvecklat en normal strategi för leverans av irinotekan med en nanopartikel. Deras teknik skulle göra det relativt enkelt att skala upp tekniken till produktionsnivåer, eftersom nanopartiklarnas effektivitet gör att mindre av läkemedlet krävs för behandling.
