Många människor som får diagnosen cancer kommer att genomgå någon typ av operation för att behandla sin sjukdom - nästan 95 procent av personer med tidigt diagnostiserad bröstcancer kommer att behöva opereras och det är ofta den första behandlingslinjen för personer med hjärntumörer, till exempel. Men trots förbättringar av kirurgiska tekniker under det senaste decenniet, cancern kommer ofta tillbaka efter ingreppet.

Nu, en UCLA-ledd forskargrupp har utvecklat en spraygel inbäddad med immunförstärkande läkemedel som kan hjälpa. I en peer-reviewed studie, ämnet var framgångsrikt hälften av tiden för att väcka försöksdjurs immunsystem för att stoppa cancern från att återkomma och hindra den från att spridas till andra delar av kroppen.

En artikel som beskriver arbetet publiceras online i tidskriften Naturens nanoteknik .

Forskarna, ledd av Zhen Gu, en professor i bioteknik vid UCLA Samueli School of Engineering och medlem av UCLA Jonsson Comprehensive Cancer Center, testade den biologiskt nedbrytbara spraygelen på möss som hade avlägsnat avancerade melanomtumörer kirurgiskt. De fann att gelén minskade tillväxten av tumörcellerna som fanns kvar efter operationen, som hjälpte till att förhindra återfall av cancern:Efter att ha fått behandlingen, 50 procent av mössen överlevde i minst 60 dagar utan att deras tumörer återväxte.

Sprayen hämmade inte bara återkomsten av tumörer från det område på kroppen där den togs bort, men det kontrollerade också utvecklingen av tumörer i andra delar av kroppen, sa Gu, som också är medlem i California NanoSystems Institute vid UCLA.

Ämnet kommer att behöva genomgå ytterligare tester och godkännanden innan det kan användas på människor. Men Gu sa att forskarna föreställer sig att gelen appliceras på tumörresektionsplatsen av kirurger omedelbart efter att tumören tagits bort under operationen.

"Denna spraybara gel visar lovande mot ett av de största hindren för att bota cancer, "Sade Gu. "Ett av varumärkena för cancer är att det sprider sig. Faktiskt, cirka 90 procent av personer med cancertumörer dör på grund av återkommande tumörer eller metastaser. Att kunna utveckla något som hjälper till att minska risken för att detta inträffar och har låg toxicitet är särskilt glädjande."

Forskarna laddade nanopartiklar med en antikropp specifikt inriktad på att blockera CD47, ett protein som cancerceller frigör som en "ät-mig-inte"-signal. Genom att blockera CD47, antikroppen gör det möjligt för immunsystemet att hitta och i slutändan förstöra cancercellerna.

Nanopartiklarna är gjorda av kalciumkarbonat, ett ämne som är huvudkomponenten i äggskal och som ofta finns i stenar. Forskare valde kalciumkarbonat eftersom det gradvis kan lösas upp i operationssår, som är lätt sura, och eftersom det ökar aktiviteten hos en typ av makrofager som hjälper till att befria kroppen från främmande föremål, sa Qian Chen, studiens huvudförfattare och en postdoktor i Gus labb.

"Vi lärde oss också att gelén kunde aktivera T-celler i immunsystemet för att få dem att arbeta tillsammans som en annan attacklinje mot kvardröjande cancerceller, " sa Chen.

När lösningen har sprayats på operationsstället, det bildar snabbt en gel inbäddad med nanopartiklarna. Gelen hjälper till att stanna vid operationsstället och främjar läkning; nanopartiklarna löses gradvis upp och frigör anti-CD47-antikropparna i kroppen.

Forskarna kommer att fortsätta att testa metoden på djur för att lära sig den optimala dosen, bästa blandningen av nanopartiklar och idealisk behandlingsfrekvens, innan gelén testas på mänskliga patienter.