Forskare vid University of Illinois i Chicago har visat att magnetiska nanopartiklar kan användas för att transportera kemoterapiläkemedel in i ryggmärgen för att behandla svåråtkomliga ryggradstumörer i en djurmodell. Det unika leveranssystemet representerar ett nytt sätt att rikta kemoterapiläkemedel till spinalcancerceller, som är svåra att nå eftersom drogerna måste passera blod-hjärnbarriären.
Ryggmärgstumörer är en utmaning att behandla eftersom de är svåra att kirurgiskt ta bort på grund av sin närhet till frisk ryggradsvävnad och eftersom kemoterapiläkemedel måste passera blod-hjärnbarriären för att nå dem. Intramedullära ryggmärgstumörer står för 8 procent till 10 procent av alla ryggmärgstumörer och är vanliga bland barn och ungdomar. Genomsnittlig överlevnad för patienter med dessa tumörer är 15,5 månader.
Doxorubicin, en vanlig kemoterapi för att behandla spinaltumörer, levereras intravenöst och påverkar hela kroppen med dålig penetration till ryggraden. Strålbehandling är också problematisk för dessa tumörer eftersom strålningen ofta skadar frisk närliggande ryggradsvävnad och kan ha förödande effekter, inklusive paraplegi.
"Att få cytostatika till spinaltumörer har alltid varit ett problem, " sa Dr. Ankit Mehta, biträdande professor i neurokirurgi och chef för spinal onkologi vid UIC College of Medicine och motsvarande författare på papper. "Men vi kan exakt styra kemoterapi till cancerceller in i ryggmärgen med hjälp av magnetiska nanopartiklar."
Forskarna, vars resultat publiceras i tidskriften Vetenskapliga rapporter , använde en unik råttmodell med implanterade mänskliga intramedullära ryggmärstumörer för att visa att magnetiska nanopartiklar framgångsrikt kunde användas för att döda tumörceller.
Först, de skapade nanopartiklar som består av små, metalliska magneter bundna till partiklar av doxorubicin. Nästa, de implanterade en magnet precis under huden som täckte ryggkotorna i råttmodellerna. Sedan injicerade de de magnetiska nanopartiklarna i utrymmet runt ryggmärgen där tumören fanns.
Magneten som implanterades i nära anslutning till tumören ledde nanopartiklarna till tumörställena. Forskarna kunde visa att tumörceller tog upp nanopartiklarna och genomgick apoptos - med andra ord, de förstördes effektivt. Inverkan av nanopartiklarna på närliggande friska celler var mycket minimal, sa Mehta.
"Denna proof-of-concept-studie visar att magnetiska nanopartiklar är ett effektivt sätt att leverera kemoterapi till ett område av kroppen som har varit svårt att nå med tillgängliga behandlingar, ", sa han. "Vi kommer att fortsätta att undersöka potentialen för denna terapi och hoppas kunna gå in i mänskliga försök om den fortsätter att visa lovande."
