Under de senaste 30 åren har framsteg inom tidig upptäckt och behandling av cancer bidragit till att minska den totala dödsfrekvensen med mer än 30 %. Bukspottkörtelcancer har dock varit svår att behandla. Endast 1 av 9 personer överlever fem år efter diagnosen, delvis för att denna cancer är skyddad av biologiska faktorer som hjälper den att motstå behandling.

I hopp om att vända utvecklingen har UCLA-forskare utvecklat en teknologi som ger en kombinationsterapi till bukspottkörteltumörer med hjälp av partiklar i nanoskala laddade med irinotekan, ett kemoterapiläkemedel som godkänts som en del av en läkemedelsbehandling för bukspottkörtelcancer, och 3M-052, ett prövningsläkemedel. som kan öka immunaktiviteten och hjälpa till att övervinna tumörernas motstånd.

I en studie som nyligen publicerades i tidskriften ACS Nano , visade forskargruppen att den samtidigt levererade kombinationen överträffade summan av dess delar i en musmodell av pankreascancer.

"Enligt min mening kommer anropande av immunsystemet att göra stor skillnad för att ge ett mycket bättre behandlingsresultat för cancer i bukspottkörteln", säger motsvarande författare André Nel, en framstående professor i medicin och forskningschef vid California NanoSystems Institute vid UCLA. "Det är dit jag hoppas att den här forskningen tar oss."

Forskarnas dubbelladdade nanobärare var effektivare för att krympa tumörer och förhindra cancermetastaser hos möss än antingen irinotekan utan nanobärare eller nanobärare som levererade de två läkemedlen oberoende. Kombinationsterapin lockade också fler cancerdödande immunceller till tumörställen och bibehöll läkemedelsnivåerna i blodet längre. Det fanns inga bevis för skadliga biverkningar.

Förutom att blockera cancerceller från att växa, skickar irinotekan en farosignal till immunsystemets dendritiska celler; dessa mobiliserar i sin tur mördar-T-celler, som reser till tumörställen och förstör cancerceller. Men eftersom dendritiska celler ofta är funktionsnedsatta hos patienter med bukspottkörtelcancer, ger 3M-052 extra hjälp och hjälper dem att förbättra marskalkdödare T-celler både på cancerplatsen och i närliggande lymfkörtlar.

Kombinationsterapier för cancer är inte nya, men att förpacka läkemedel tillsammans i samma nanobärare har visat sig vara svårt. Endast en nanobärare med dubbel leverans för kemoterapi har godkänts av Food and Drug Administration. Men under de senaste sju åren har Nel-labbet utvecklat ett tillvägagångssätt för simultan leverans, och de aktuella resultaten ger ytterligare bevis på att deras innovativa nanobärardesign gör att läkemedlen kan arbeta tillsammans mer effektivt än om de levererades separat.

De flesta nanobärare är sammansatta av lager av lipidmolekyler som består av fettämnen, liknande ett cellmembran, med utrymmen i vilka läkemedel kan förpackas. Med den nya enheten omger det dubbla lagret av lipider en kärnglasbubbla gjord av kiseldioxid vars ihåliga insida kan fyllas med irinotekan. I en genial vändning kom UCLA-postdoktorn och förstaförfattaren Lijia Luo på att 3M-052-molekylens feta svans kunde användas för att integrera det andra läkemedlet direkt i dessa yttre lipidlager.

Bärarens strukturella design, som är så liten att det skulle ta 1 000 av dem för att sträcka sig över bredden av ett människohår, hjälper till att förhindra läkemedelsläckage och toxicitet medan enheten går in i en formidabel repliknande barriär som skyddar cancer i bukspottkörteln och reser till tumören webbplats. Glasbubblorna erbjuder ytterligare skydd mot läckage, vilket gör att bäraren kan leverera mer irinotekan till tumörstället jämfört med andra läkemedelsbärare.

Teamet kommer att genomföra ytterligare prekliniska experiment för att testa deras behandling i stora djurmodeller och bekräfta kvalitetskontroll för storskalig tillverkning av deras kiseldioxid nanobärare.

"Det tar traditionellt 10 till 20 år för ny banbrytande teknologi att nå marknaden", säger Nel, som också är grundare och chef för UCLA:s nanomedicinavdelning och chef för University of Californias Center for Environmental Impplications of Nanotechnology. "Nanobärare har funnits i nästan 20 år. Medan lipidbaserade nanobärare leder vägen, har den kiseldioxidbaserade bäraren dekorerad med lipidlager en god chans att påskynda upptäcktshastigheten och förbättra immunterapin mot cancer." + Utforska vidare

Forskare använder nanopartiklar för att skicka kemoterapiläkemedel direkt till tumörstället