Anaplastisk sköldkörtelcancer (ATC), den mest aggressiva formen av sköldkörtelcancer, har en dödlighet på nästan 100 procent och en median överlevnadstid på tre till fem månader. En lovande strategi för behandling av dessa fasta tumörer och andra är RNA -interferens (RNAi) nanoteknik, men att leverera RNAi -medel till tumörställena har visat sig vara utmanande. Utredare på Brigham och kvinnosjukhuset, tillsammans med medarbetare från Massachusetts General Hospital, har utvecklat en innovativ nanoplatform som gör att de effektivt kan leverera RNAi -medel till cancerplatserna och undertrycka tumörtillväxt och minska metastaser i prekliniska modeller av ATC. Deras resultat visas den här veckan i Förfaranden från National Academy of Sciences .

"Vi kallar detta en" teranostisk "plattform eftersom det sammanför terapi och diagnos i en funktionell nanopartikel, "sa medförfattaren Jinjun Shi, Doktorsexamen, biträdande professor i anestesi vid anestesiavdelningen. "Vi förväntar oss att denna studie banar väg för utveckling av teranostiska plattformar för bildstyrd RNAi-leverans till avancerad cancer."

RNAi, vars upptäckt vann Nobelpriset i fysiologi eller medicin för 10 år sedan, tillåter forskare att tysta muterade gener, inklusive de som cancer är beroende av för att växa och överleva och metastasera. Många ATC är beroende av mutationer i den vanligt muterade cancergenen BRAF. Genom att leverera RNAi -medel som specifikt riktar sig mot och tystnar denna muterade gen, utredarna hoppades stoppa både tillväxten och spridningen av ATC, som ofta metastaserar till lungorna och andra organ.

När RNAi levereras på egen hand, det bryts vanligtvis ned av enzymer eller filtreras ut genom njurarna innan det når tumörceller. Även när RNAi -agenter når det så långt som tumören, de kan ofta inte tränga igenom eller avvisas av cancercellerna. För att övervinna dessa hinder, utredarna använde nanopartiklar för att leverera RNAi -molekylerna till ATC -tumörer. Dessutom, de kopplade nanopartiklarna med en nära-infraröd fluorescerande polymer, vilket gjorde att de kunde se var nanopartiklarna ackumulerades i en musmodell av ATC.

Genom att mäta glödet från den nära-infraröda fluorescerande polymeren, laget verifierade att nanopartiklar hade nått den primära platsen för ATC i sköldkörteln. Teamet fann att nanopartiklarna cirkulerade under lång tid i blodströmmen och ackumulerades vid höga koncentrationer i tumörerna.

Dessutom, teamet rapporterar bevis på att BRAF framgångsrikt hade tystats på dessa platser. De fann att för celler som odlas i en skål och behandlas med nanopartiklar som innehåller RNAi -medel, celltillväxten bromsades drastiskt och antalet cancerceller som kunde migrera minskade med hela 15 gånger. I musmodeller, tumörtillväxten bromsades också och färre metastaser bildades.

För att översätta den nya plattformen till kliniska tillämpningar, forskargruppen noterar vikten av att ha en bilddiagnostik som gör att de snabbt kan bedöma vilka patienter som mest sannolikt kommer att dra nytta av RNAi nanoterapeutika.

"De flesta patienter som presenterar kirurger med anaplastisk sköldkörtelcancer saknar möjligheter och denna nya forskning ger dessa patienter några alternativ. Att ha ett tillvägagångssätt som gör att vi snabbt kan visualisera och samtidigt leverera en riktad terapi kan vara avgörande för effektiv behandling av denna sjukdom och andra dödliga cancerformer med dålig prognos, "sa medförfattare, Sareh Parangi, MD, docent vid MGH -avdelningen för kirurgi.