Forskare vid Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center utvecklade framgångsrikt en syntetisk polymer som kan transportera ett läkemedel till lungcancerceller utan att gå in i normala lungceller.
Eftersom konventionella kemomediciner urskillningslöst dödar alla snabbt delande celler för att stoppa tillväxten av cancer, dessa selektiva nanopartiklar kan minska biverkningar genom att minska läkemedelsackumulering i normala celler.
"Upptäckten att nanopartiklar kan vara selektiva för vissa celler endast baserat på deras fysikaliska och kemiska egenskaper har djupgående konsekvenser för nanopartikelbaserade terapier eftersom celltypsspecificitet hos läkemedelsbärare kan förändra patienternas resultat i kliniken, " sa motsvarande författare Dr Daniel Siegwart, Biträdande professor i biokemi vid UT Southwestern Medical Center och med Simmons Cancer Center. "På samma gång, en djupare förståelse av nanopartikelinteraktioner i kroppen öppnar dörren för att förutsäga patienternas svar på befintliga liposom- och nanopartikelterapier, och erbjuder potential att skapa framtida läkemedelsbärare anpassade efter individuella genetiska profiler."
Fynden visas i Proceedings of the National Academy of Sciences .
Forskarna testade hundratals polymerer för att göra den överraskande upptäckten att celler kunde svara olika på samma läkemedelsbärare, även när dessa cancerceller och normala celler kom från lungorna hos samma patient.
"Dessa funktionella polyesternanopartiklar ger en spännande alternativ metod för selektiv läkemedelsleverans till tumörceller som kan förbättra effektiviteten och minska negativa biverkningar av cancerterapier, " sa medförfattaren Dr. John Minna, Professor och chef för Nancy B. och Jake L. Hamon Center for Therapeutic Oncology Research, och chef för W.A. "Tex" och Deborah Moncrief Jr. Center for Cancer Genetics vid UT Southwestern.
Forskarna utvecklade nya kemiska reaktioner för att skapa ett mångsidigt bibliotek av polymerer som kan leverera nukleinsyraläkemedel samtidigt som de har tillräckligt med strukturell mångfald för att upptäcka cancercellspecifika nanopartiklar. Detta är ett viktigt steg för att förbättra skräddarsydda cancerterapier för en individs specifika genetiska sammansättning.
"Förmågan att specifikt rikta cancerceller med nanopartiklar kan förändra hur vi administrerar läkemedel till patienter, sa Dr Minna, Professor i farmakologi och internmedicin, och med Simmons Cancer Center, som innehar Sarah M. och Charles E. Seay Distinguished Chair i cancerforskning, och Max L. Thomas Distinguished Chair i Molecular Pulmonary Oncology. "Det är redan möjligt att använda genetisk sekvensering för att anpassa läkemedelsregimer för varje patient. Vi kanske också kan anpassa läkemedelsbäraren för att förutsägbart förbättra patienternas svar."
Nanopartiklar är små sfärer (1, 000 gånger mindre än bredden på ett människohår) som kan förbättra lösligheten och leveransen av läkemedel till celler. I den här studien, Cancer Center-forskare levererade korta störande RNA (siRNA)-baserade läkemedel för att störa funktionen och tillväxten av tumörceller genom att eliminera de proteiner som cellerna behöver för att överleva.
Otroligt, de cancerselektiva nanopartiklarna stannade inuti tumörer hos möss i mer än en vecka, medan icke-selektiva kontrollnanopartiklar rensades inom några timmar. Detta översattes till förbättrad siRNA-medierad cancercellsdöd och betydande undertryckande av tumörtillväxt.
Stöd för denna senaste forskning kom från Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT), Welch Foundation, American Cancer Society, UTSWs vänner till det omfattande cancercentret, UTSW Translational Pilot Program, och NIH National Cancer Institute SPORE-anslag i lungcancer. Special Program of Research Excellence (SPORE) i lungcancerprogrammet, nu på sitt 18:e år, är den största torakala onkologiinsatsen i USA
