En ny amerikansk studie av människor som behandlats för cancer som barn från 1970 -talet till 1999 visade att även om överlevnadsgraden har förbättrats med åren, livskvaliteten för överlevande är låg. Det visade också att detta var värre för dem som behandlades på 1990 -talet.

Cirka 70% av barncanceröverlevande upplever biverkningar av behandlingen, inklusive sekundär cancer. Och när överlevnadsgraden förbättras, den globala befolkningen av barncanceröverlevande växer.

Biverkningar orsakar stress för överlevande och familjer och ökar efterfrågan på hälsosystem. Men ett växande område inom medicin, nanomedicin, ger hopp om bättre barncancerbehandling som kommer att få färre biverkningar och förbättra livskvaliteten för överlevande.

Vad är nanomedicin?

Nanomedicin är tillämpningen av nanomaterial, eller nanopartiklar, till medicin. Nanopartiklar är en transportform för droger och kan gå till platser som droger inte skulle kunna gå själva.

Nano betyder liten. En nanometer (nm) är en miljarddels meter. Nanopartiklar som används för läkemedelsleverans ligger vanligtvis i intervallet 20 till 100 nanometer, även om detta kan variera beroende på nanopartikelns utformning.

Nanopartiklar kan konstrueras och utformas för att förpacka och transportera läkemedel direkt dit de behövs. Detta riktade tillvägagångssätt innebär att läkemedlen orsakar mest skada i det specifika, och avsedd, område av tumören de levereras till. Detta minimerar säkerhetsskador på omgivande friska vävnader, och därför biverkningarna.

Den första cancernanomedicinen som godkändes av US Food and Drug Administration var Doxil. Sedan 1995 har det har använts för att behandla vuxencancer inklusive äggstockscancer, multipelt myelom och Karposis sarkom (en sällsynt cancer som ofta drabbar personer med immunbrist som HIV och AIDS).

För närvarande, det finns en ström av nya nanomedicinbehandlingar för vuxna cancer i kliniska prövningar (försök på människor), eller på marknaden. Men endast ett begränsat antal av dessa har godkänts för barncancer, även om detta förmodligen är där nanomedicins styrkor kan ha störst nytta.

Hur fungerar nanomedicin?

Nanopartiklarnas läkemedelsleveranssystem kan fungera på olika sätt. Tillsammans med att bära läkemedlet för leverans, nanopartiklar kan konstrueras för att bära specifika föreningar som låter dem binda, eller bifoga, till molekyler på tumörceller. När den väl är ansluten, de kan säkert leverera läkemedlet till det specifika tumörstället.

Nanopartiklar kan också hjälpa till med läkemedlets löslighet. För att ett läkemedel ska fungera, det måste kunna komma in i blodomloppet, vilket betyder att det måste vara lösligt. Till exempel, cancerläkemedlet paklitaxel (Taxol) är olösligt så måste lösas upp i ett leveransmedel för att komma in i blodet. Men detta medel kan orsaka allergiska reaktioner hos patienter.

För att övervinna dessa frågor, kemister har utvecklat en nanopartikel av det naturligt förekommande proteinalbuminet. Det bär paklitaxeln och gör det lösligt men utan allergiska reaktioner.

Tumörer har vanligtvis störda och läckande blodkärl som sprider sig genom och av dem. Dessa kärl tillåter kemoterapimedicin att lätt komma in i tumören, men eftersom kemoterapimolekyler är så små, de diffunderar också genom kärlen och ut ur tumören, attackerar omgivande vävnader. Nanopartiklar är större molekyler som fastnar inne i tumören, där de gör all skada.

När de har levererat sin läkemedelslast till celler, nanopartiklar kan utformas för att bryta ner i ofarliga biprodukter. Detta är särskilt viktigt för barn som fortfarande utvecklas.

Typer av nanopartiklar

Nanopartiklar varierar i egenskaper som form och storlek. Forskare måste matcha rätt nanopartikel med det läkemedel det ska leverera och den specifika tumören.

En rad nanopartikelstrukturer konstrueras för närvarande. Ett exempel på en intressant struktur är formen på en DNA -origami. Eftersom DNA är ett biologiskt material, nanopartiklar konstruerade till DNA -origami -former ses inte som främmande av immunsystemet. Så dessa kan transportera ett läkemedel till sjuka celler samtidigt som de undviker kroppens immunsystem, minskar därför biverkningarna av läkemedel.

Ett annat exempel på nanomedicinstrukturer är polymera nanobärare. Vi har nyligen identifierat en gen som främjar tillväxten av tumörer, cancerspridning och resistens mot kemoterapi vid bukspottskörtelcancer.

Vi använde en nanomedicin som kallas en polymer nanocarrier och kombinerade den med ett läkemedel som tystnar cancergenen. Vi packade upp detta för att bilda ett nanomedicin och levererade drogerna in i tumören.

Dessa nanomediciner minskade uttrycket av cancergenen, blockerade tumörtillväxt och minskade spridningen av bukspottskörtelcancer. Men vi visade också att polymera nanobärare kan kombineras i laboratoriet med andra gen-tystande läkemedel. Detta innebär att metoden kan användas för en rad andra genbaserade cancerformer.

Hur kan nanomediciner hjälpa till att behandla barns cancer?

Vid standardbehandling för barncancer, kemoterapimedicin förskrivs ofta vid den högsta tolererbara dosen för ett barns ålder eller storlek, baserat på doser för vuxna. Men barn är inte små vuxna. De processer som ligger till grund för barns tillväxt och utveckling kan leda till en annan effekt och reaktion på ett kemoterapimedicin som inte ses hos vuxna.

Också, om ett barn blir resistent mot ett läkemedel och de får den högsta tolererbara dosen, det finns inget utrymme att öka det utan giftiga biverkningar. Genom att packa ner droger och flytta dem genom kroppen direkt till sjuka celler för att minska säkerhetsskador, i teorin, nanomedicin tillåter högre doser läkemedel.

Nanomedicin har stor potential att säkert behandla barncancer. Dock, den stäms för närvarande av för lite forskning. Ungefär två tredjedelar av forskningens uppmärksamhet inom nanomedicinbehandling, mer än 250 nanomedicinprodukter, fokuserar på cancer. Men detta översätter inte till nya cancerbehandlingar för barn som kommer till marknaden.

Men vi gör framsteg. Vårt arbete utforskar utformningen av nanopartiklar för att leverera gen-tystande läkemedel för att behandla den vanligaste hjärncancern hos barn-medulloblastom.

Vi arbetar också med nanomediciner för andra betydande barncancer. Dessa inkluderar läkemedels eldfast akut lymfoblastisk leukemi, den vanligaste barncancer, och neuroblastom, cancer som kräver fler liv för dem under fem år än någon annan.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.