Tumörmålande nanopartiklar laddade med ett läkemedel som gör cancerceller mer sårbara för kemoterapitoxicitet kan användas för att behandla en aggressiv och ofta dödlig form av endometriecancer, enligt ny forskning från University of Iowa College of Pharmacy.

För första gången, forskare kombinerade traditionell kemoterapi med ett relativt nytt cancerläkemedel som angriper kemo-resistenta tumörceller, laddade båda i små nanopartiklar, och skapade en extremt selektiv och dödlig cancerbehandling. Resultaten av den treåriga labstudien publicerades idag i tidskriften Naturnanoteknik .

Den nya behandlingen kan innebära förbättrade överlevnadsfrekvenser för de ungefär 6, 000 amerikanska kvinnor som diagnostiseras med endometriecancer av typ II varje år och utgör också ett viktigt steg i utvecklingen av riktade cancerterapier. I motsats till kemoterapi, den nuvarande standarden för cancerbehandling som utsätter hela kroppen för cancerläkemedel, riktade behandlingar levererar läkemedel direkt till tumörstället, därigenom skydda frisk vävnad och organ och öka läkemedlets effektivitet.

"I den här specifika studien, vi tog en av de största utmaningarna inom cancerforskning, som är tumörinriktad, "sa Kareem Ebeid, en UI -farmaceutisk doktorand och ledande forskare på studien. "Och för första gången, vi kunde kombinera två olika tumörinriktade strategier och använda dem för att besegra dödlig endometriecancer av typ II. Vi tror att denna behandling kan användas för att bekämpa andra cancerformer, också."

I deras strävan att skapa en mycket selektiv cancerbehandling, Ebeid och hans team började med små nanopartiklar. Under de senaste åren har det har ökat intresset för att använda nanopartiklar för att behandla cancer, till stor del på grund av sin ringa storlek. Tumörer växer snabbt, och blodkärlen de skapar för att mata deras tillväxt är defekta och fulla av hål. Nanopartiklar är tillräckligt små för att glida genom hålen, och därmed tillåta dem att specifikt rikta sig mot tumörer.

Forskare drev sedan nanopartiklarna med två cancerläkemedel:paklitaxel, en typ av kemoterapi som används för att behandla endometriecancer, och nintedanib, eller BIBF 1120, ett relativt nytt läkemedel som används för att begränsa tumörblodkärlstillväxt. Dock, i UI -studien, läkemedlet användes för ett annat syfte. Förutom att begränsa blodkärlstillväxten, nintedanib riktar sig också mot tumörceller med en specifik mutation. Mutationen, känd som förlust av funktion p53, avbryter den normala livscykeln för tumörceller och gör dem mer resistenta mot de dödliga effekterna av kemoterapi.

Kemoterapi dödar celler när de är i mitosprocessen, eller celldelning, och tumörceller med förlusten av funktion p53 -mutation fastnar ofta i ett limbo -tillstånd som bromsar denna process. Cancer som är resistenta mot kemoterapi är mycket svårare att behandla och har mindre gynnsamma resultat.

Nintedanib attackerar tumörceller med förlusten av funktion p53 -mutation och tvingar dem att gå in i mitos och dela sig, vid vilken tidpunkt de lättare dödas av kemoterapi. Ebeid säger att detta är första gången som forskare har använt nintedanib för att tvinga tumörceller till mitos och döda dem - ett fenomen som forskare kallar "syntetisk dödlighet".

"I grund och botten, vi utnyttjar tumörcellernas akilleshäl - mutationsförlustmutationen - och sveper sedan in och dödar dem med kemoterapi, "Säger Ebeid." Vi kallar detta en syntetiskt dödlig situation eftersom vi skapar rätt förutsättningar för massiv celldöd. "

Behandlingen - och celldöd som den uppmuntrar - kan också användas för att behandla andra cancerformer, inklusive typer av äggstocks- och lungcancer som också bär förlusten av funktion p53 -mutation.

"Vi tror att vår forskning kan ha en positiv inverkan utöver behandling av endometriecancer, "säger Aliasger K. Salem, professor i läkemedelsvetenskap vid UI och motsvarande författare till studien. "Vi hoppas att eftersom läkemedlen som används i vår studie redan har godkänts för klinisk användning, vi kommer snart att kunna börja arbeta med patienter. "

Incidensen och dödligheten för endometriecancer har ökat i USA de senaste åren, särskilt i Iowa. Endometriecancer av typ I, som livnär sig på hormonet östrogen, står för cirka 80 procent av de nya fallen årligen. Endometriecancer av typ II är mindre vanlig, står för ungefär 10 procent till 20 procent av fallen, men är mycket mer aggressiv, vilket resulterar i 39 procent av de totala endometriecancerdödarna varje år.

"I två decennier har standardterapin för typ II endometriecancer har varit kemoterapi och strålning, "säger Kimberly K. Leslie, professor och ordförande för Institutionen för obstetrik och gynekologi vid UI Roy J. och Lucille A. Carver College of Medicine. "Möjligheten till en ny behandling som är både mycket selektiv och mycket effektiv är otroligt spännande."