Ett team av forskare från Cornell University i Ithaca, New York visade en läkemedelsleveransmekanism som använder två oberoende fordon, möjliggör leverans av kemiskt och fysikaliskt distinkta medel.

Mekanismen användes för att leverera en ny kombinationsbehandling mot cancer bestående av piperlongumine (PL) och TRAIL för att behandla PC3-prostatacancer och HCT116-tjocktarmscancerceller. PL, ett hydrofobt läkemedel med liten molekyl, inkapslades i poly (mjölk-ko-glykolsyra) (PLGA) nanopartiklar. TRAIL konjugerades kemiskt till ytan av liposomer i nanoskala. PL administrerades först för att sensibilisera cancerceller för effekterna av TRAIL. PC3- och HCT116 -celler hade lägre överlevnadsfrekvens in vitro efter att ha fått behandling med dubbel nanopartikel jämfört med varje medel individuellt. In vivo-testning involverade en subkutan musxenograftmodell med användning av NOD-SCID gammamöss och HCT116-celler. Två behandlingscykler administrerades under 48 timmar. Högre apoptotiska hastigheter observerades för HCT116 -tumörceller som fick dubbel nanopartikelbehandling jämfört med enskilda stadier av nanopartikelterapi ensam. Rapporten finns i det senaste numret av tidskriften Teknologi .

"Vi har funnit att liposomala TRAIL visar ett stort löfte för förstörelsen av tumörceller i blodomloppet, lymfsystemet, och även i solida tumörer, " säger Daljit S. och Elaine Sarkaria Professor Michael R. King, Ph.D., vid Cornell University och seniorförfattare till studien.

I tidningen, Cornell-forskarna beskriver en nanopartikelbaserad läkemedelsleveransmekanism utvecklad för en kombination av cancerterapi. Plattformar för leverans av nanopartiklar har tidigare eftersträvats för en mängd olika cancerterapier. Ett antal studier har fokuserat på komplexa partikelstrukturer och konstruktioner som syftar till att förbättra leveransen. Cornell-gruppens system använder ett annat tillvägagångssätt genom användningen av en dubbel leveransmekanism för nanopartiklar. Terapeutiska komponenter administrerades genom separata partiklar i motsats till att tillföra medlen i en enda partikel. Med tanke på TRAIL -sensibilisatorns hydrofoba natur, läkemedlet var inkapslat i polymerbaserade nanopartiklar.

I studien, forskare observerade ett högre antal apoptotiska celler i musförsök, överensstämde med deras observerade laboratorieresultat som visade en ökad terapeutisk effekt vid användning av tvåstegs nanopartiklarterapi jämfört med varje enskilt nanopartikelstadium ensamt. Det dubbla tillförselsystemet för nanopartiklar gav en nivå av flexibilitet vid administrering av de två stadierna av behandlingen, möjliggör en möjlighet till sensibilisering av tumörcellerna före administrering av den andra komponenten av terapin.

Teamet från Cornell arbetar nu med att utveckla ett nytt terapeutiskt tillvägagångssätt för att rikta cancerceller i blodomloppet för att förebygga metastaser av prostatacancer, som använder cirkulerande leukocyter som en bärare för apoptosliganden TRAIL. När den väl har införts i blodomloppet, E-selectin/TRAIL-liposomer fäster vid ytan av perifera blod leukocyter, att göra dessa "onaturliga mördarceller" cytotoxiska för cirkulerande cancerceller utan att påverka blodcellers eller endotelcellernas livsduglighet. De har tidigare visat att livskraftiga cancerceller snabbt kan rensas bort från blodomloppet, med användning av liposombundna TRAIL-koncentrationer som är två storleksordningar lägre än de doser som använts i tidigare kliniska prövningar av mänskligt med lösligt TRAIL-protein. På senare tid, de har funnit att E-selektin/TRAIL-liposomer helt kan blockera metastaser och även krympa primära prostatacancertumörer hos möss.